MODELACION DE LA CALIDAD DEL AGUA
CONCEPTO :
La modelación de la calidad del agua es una herramienta que
nos permite predecir como las sustancias vertidas en el agua se comportarán,
mediante modelos matemáticos. Lo que ayuda a preservar la calidad del agua en
el medio ambiente.
La contaminación del agua es un concepto relativo, se dice
que un cuerpo de agua está contaminada o no en base a ciertos criterios y
dependiendo al uso que se pretenda dar agua, ya sea potable, agrícola,
industrial o recreativo.
Concepto de Modelo
Para nuestros
efectos entenderemos por modelo una representación simplificada de la realidad
en la cual sólo se incluyen aquellos aspectos que tienen relevancia para el
problema que queremos estudiar. Un
ejemplo de modelo es el sistema de contabilidad de una empresa, sistema que
permite conocer el resultado de la gestión en términos económicos, en el cual
se consideran esencialmente los flujos de dinero, dejando fuera todo el resto
de la información de la empresa.
Otros ejemplos de
modelos son un chupete, las palabras, una maqueta, etc.
⇾UTILIDAD DE LOS MODELOS DE CALIDAD DE
AGUA(PREDICTIVA, HERRAMIENTA, DE PLANIFICACIÓN
Y OTROS).
Los modelos
matemáticos de calidad del agua tienen una gran cantidad de aplicaciones,
siendo algunas de las más conocidas las que se indican a continuación.
Ø ⍆ UTILIDAD
PREDICTIVA
Evaluación del impacto de las decisiones de
manejo en la cuenca. Cuando se debe seleccionar de entre varias
alternativas de manejo de los recursos hídricos en una cuenca, es útil poder
predecir el impacto que tendrán estas alternativas en la calidad del recurso,
de manera de incorporar dicho efecto en la toma de decisiones. Para ello, los
modelos matemáticos constituyen una importante herramienta, entregando
información anticipada de los impactos en la calidad del agua de la
construcción de embalses, traslado de recursos inter-cuenca, incremento de la
tasa de reutilización del uso del agua, construcción de obras de tratamiento y
conducción de efluentes, etc.
Predicción de la evolución de la calidad del agua
bajo diferentes escenarios de desarrollo y control. A medida que se produce
un incremento en los niveles de desarrollo y, por lo tanto, en el uso de los
recursos hídricos y la descarga de efluentes contaminantes, se puede ir
produciendo un deterioro gradual de la calidad de las aguas naturales. Este
deterioro será consecuencia conjunta de las políticas de desarrollo y las
metodologías de control de la calidad del recurso hídrico que se adopten y los
modelos matemáticos pueden ayudar a predecir los efectos asociados a diferentes
políticas.
⍆UTILIDAD COMO HERRAMIENTA DE PLANIFICACIÓN
Establecimiento
de objetivos de calidad ambiental. La primera tarea antes
de definir una política de manejo de la calidad de los recursos hídricos en una
cuenca o región, es el establecimiento de objetivos de calidad, es decir, las
metas de calidad dentro de las cuales la sociedad aspira a mantener los
recursos. El problema se produce porque el establecimiento de estas metas no es
independiente de los esfuerzos, en términos de costos y mecanismos de control,
asociados a ellas. Los modelos matemáticos de calidad del agua permiten evaluar el resultado de
varias políticas de manejo y control y, de esta forma, permiten seleccionar
aquella que resulta óptima, habida cuenta de los costos y beneficios asociados.
Establecimiento de objetivos de calidad de
emisiones para alcanzar objetivos de utilidad ambiental. Una vez
establecido objetivos para la calidad de las aguas naturales en una cuenca o
región, se debe definir una política o norma de calidad de efluentes que
garantice la obtención de los objetivos planteados, tomando en cuenta la
existencia de procesos naturales de dilución y autopurificación. Los modelos
matemáticos de calidad del agua son la única herramienta que permite relacionar
a priori la calidad resultante en los cuerpos de agua receptores con la
calidad de las emisiones
Distribución de costos ambientales asociados al
efecto de diferentes descargas. Cuando se produce un problema de calidad de aguas
naturales como resultado del efecto combinado de varias descargas, los modelos
matemáticos de calidad del agua permiten evaluar la importancia relativa de
cada una de las descargas y, de esta forma, asignar responsabilidades o costos
de control más justos que el simple prorrateo o la asignación discrecional.
⇾ TIPOS DE
MODELOS
En los modelos
matemáticos las relaciones entre las diferentes variables se reemplazan por
expresiones matemáticas simplificadas que representan el comportamiento del
sistema real. A veces se acostumbra a distinguir dentro de las variables del
modelos a las entradas y las salidas. Las entradas corresponden a las variables
que representan los estímulos que provocan la reacción del sistema y que
generalmente son manejadas a voluntad por el operador del modelo. Las salidas
corresponden a las variables que representan el comportamiento del modelo (y
del sistema) como respuesta a los estímulos o entradas. En la figura Nº1 se
muestra esquemáticamente la configuración de un modelo, como sistema
simplificado que representa la realidad.
⍅Modelo de
simulación
Los modelos de
simulación son los más usados y simplemente permiten encontrar la respuesta del
sistema (salida) frente a diversos estímulos o entradas, tal como ua función
entrega los valores asociados a diferentes valores que asume la variable..
Un ejemplo de
modelo de simulación es el ya mencionado que permite determinar la calidad
ambiental resultante en una cuenca en función de las eficiencias de remoción de
contaminantes de los sistemas de tratamiento:
⍅Modelos de
optimización
En los modelos de
optimización generalmente el problema es encontrar el conjunto de valores de
las variables de entrada que optimiza una determinada función de las variables
de salida o de las propias variables de entrada, sujeto a de determinadas
restricciones. Un ejemplo típico de modelo de optimización es la minimización
de costos de tratamiento sujeto a mantener una determinada calidad objetivo. En
términos de ecuaciones, el problema se puede plantear como
Encontrar
⍆Modelos
estocásticos
Los modelos estocásticos
se caracterizan por tener alguna componente desconocida, de la cual sólo se
conoce su probabilidad de ocurrencia. Una forma clásica de representar estas
variables es
en que x
representa la variable, 
representa su valor
medio y x representa
la desviación con respecto a la media que puede ser desconocida, con una
distribución probabilística estimada. Normalmente, en los modelos de calidad es
necesario incluir la hidrología del sistema hídrico, la mayoría de cuyas
variables tienen el carácter de estocástico o aleatorio.
representa su valor
medio y x representa
la desviación con respecto a la media que puede ser desconocida, con una
distribución probabilística estimada. Normalmente, en los modelos de calidad es
necesario incluir la hidrología del sistema hídrico, la mayoría de cuyas
variables tienen el carácter de estocástico o aleatorio.
⍅Modelos
paramétricos
Cuando existe un
total desconocimiento de alguna de las variables del sistema, una alternativa
es parametrizarla, es decir, determinar los resultados que entrega el modelo
para un rango de valores que puede tomar esta variable. De esta forma se
obtiene al menos un rango factible de resultados, que muchas veces es
suficiente para alcanzar el propósito del modelo. Por ejemplo, si no se sabe a
ciencia cierta cuáles son las reglas de operación de un embalse, pero se sabe
al menos que su volumen variará dentro de un rango pre-establecido, es posible
generar resultados del modelo para diferentes volúmenes dentro de ese rango.
⇾CALIBRACION Y VALIDACION DE LOS MODELOS
RESUMEN
El comportamiento de los contaminantes en el agua es
esencialmente dinámico. Los
contaminantes están en permanente movimiento, ya sea por efecto del propio
movimiento del agua, o por la movilidad natural de las moléculas y partículas
coloidales, aún en aguas quietas. Los
fenómenos de transporte de contaminantes han sido ampliamente estudiados y han
dado origen a numerosas formulaciones matemáticas que describen su
comportamiento. Estos modelos han
mostrado ser de una gran utilidad en la planificación de recursos y en el
adecuado manejo de la mayoría de los problemas de contaminación del agua.
⇾SUMMARY:
The behavior of pollutants in water is essentially
dynamic. Pollutants are in permanent motion, either by the effect of the water
movement itself, or by the natural mobility of molecules and colloidal
particles, even in still waters. Pollutant transport phenomena have been
extensively studied and have given rise to numerous mathematical formulations
describing their behavior. These models have proven to be very useful in
resource planning and in the proper management of most water pollution
problems.
RECOMENDACION :
controlar el proceso de
reposicion , arreglo de daños y la puesta en funcionamiento del servicio una
ves reparado un daño o realiza una reposicion
trabajar en la selección del tipo valvula y
material
CONCLUCION:
El agua es un compuesto natural,
para ser consumida requieres hoy dia una serie de operaciones de potabilizacion
que nos aseguren un abastecimiento de una calidad aceptable desde el punto de
vista sanitario que se pueda consumir sin restriccion sin reprecentar riesgos
para la salud, teniendo en cuenta el cumplimiento de los criterios de la
calidad promulgadas por las autoridades mediante la legislacion
APRECIACION DEL EQUIPO:
es muy buena
GLASARIO DE TERMINO:
contaminacion del suelo:
La contaminación del suelo supone la alteración de la superficie terrestre con sustancias químicas que resultan perjudiciales para la vida en distinta medida, poniendo en peligro los ecosistemas y también nuestra salud.
BIBLIOGRAFIA:
https://www.ecured.cu/Calidad_del_Agua
