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.

⍅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