Formulación ecohidráulica para evaluar la capacidad de autodepuración de ríos de montaña

Autor: Lusby Yurey Vigoya-Rodríguez, Néstor Alfonso Mancipe-Muñoz, Mayerling Sanabria-Buitrago, María Fernanda Riaño-Neira
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Producción + Limpia. 13:103-118
ISSN: 2323-0703
1909-0455
Popis: espanolRESUMEN Introduccion: Colombia, pese a ser reconocido como un pais de alta biodiversidad, cuenta con pocos estudios de interaccion de variables biologicas de sus ecosistemas estrategicos (como rios de montana) con la hidrodinamica de los cuerpos de agua asociados al mismo. Para entender estas dinamicas ecosistemicas frente a la autodepuracion de rios se ha empleado mundialmente la modelacion matematica. Objetivo: Formular un modelo matematico que acople variables biologicas y variables asociadas a la ingenieria de los recursos hidraulicos para evaluar la capacidad de autodepuracion de rios de montana. Materiales y Metodos: Las tecnicas de retencion de hojarasca y de trazadores conservativos fueron empleadas para formular un modelo ecohidraulico al realizar su validacion mediante mediciones en campo, de lo cual se presume que el tiempo que debe emplearse para el ensayo de retencion de hojarasca sera el mismo tiempo de transporte hallado por la tecnica de trazadores conservativos. Resultados: El modelo de la formulacion ecohidraulica se realizo con el acople de las dos tecnicas permitiendo conocer la hidrodinamica del cuerpo de agua a traves de variables como el caudal, la velocidad y el tiempo de transporte, para asi evaluar la capacidad del rio de retener materia organica y degradarla por la accion de organismos propios del mismo (autodepurarse). Conclusiones: La integracion del tiempo de transporte hidraulico experimental a un modelo de retentividad biologica permite evaluar de manera integral las dinamicas reales de autodepuracion de un rio de montana dadas unas condiciones hidrodinamicas espaciales y temporales especificas. portuguesRESUMO Introducao: A Colombia, apesar de reconhecida como um pais de alta biodiversidade, tem poucos estudos sobre a interacao de variaveis biologicas de seus ecossistemas estrategicos (como rios de montanha) com a hidrodinâmica dos corpos de agua associados a ela. Para entender a dinâmica desses ecossistemas em frente a auto-purificacao dos rios, a modelagem matematica tem sido amplamente utilizada em todo o mundo. Objetivo: Formular uma ferramenta matematica que combina variaveis biologicas e hidraulicas para avaliar a capacidade de autodepuracion de rios de montana. Materiais e Metodos: As tecnicas de aprisionamento da folhada e tracadores conservadoras foram usadas para formular um modelo ecohidraulico para efectuar a validacao por meio de medicoes de campo, a partir dos quais presume-se que o tempo a ser utilizado para a maca teste de retencao e o mesmo tempo de transporte encontrado pelo metodo dos tracadores conservadores. Resultados: O modelo da formulacao eco-hidraulica foi feito com o acoplamento das duas tecnicas permitindo conhecer a hidrodinâmica da massa de agua atraves de variaveis como vazao, velocidade e tempo de transporte, a fim de avaliar a capacidade do rio em reter materia orgânica e degrada-lo pela acao de seus proprios organismos (autopuracao). Conclusoes: A integracao do tempo de transporte hidraulico experimental a um modelo de retentividade biologica permite avaliar de forma abrangente a dinâmica real de autopurificacao de um rio de montanha, dadas as condicoes hidrodinâmicas espaciais e temporais especificas. EnglishABSTRACT Introduction: Although Colombia has been recognized as a country of high biodiversity, it has limited studies about the interaction of biological variables with water bodies hydrodynamics of strategic ecosystems such as mountain rivers. Mathematical modeling has been widely used worldwide in order to understand rivers auto-purification dynamics. Objective: Formulate a mathematical model that couples biological and hydraulic variables to assess self-purification capacity of mountain rivers. Materials and Methods: An eco-hydraulic model is formulated based on the leaf litter retention and conservative dye tracer techniques. The formulation is validated using field measurements in a mountain river. It is presumed that the travel time estimated by the conservative dye tracer method can be used for the litter retention. Results: An eco-hydraulic formulation is obtained that would allow to know the hydrodynamics of the water body through variables such as flow, flow velocity and travel time in order to evaluate the river capacity to retain and degrade organic matter by action microorganisms (auto-purification). Conclusion. The integration of the experimental hydraulic travel time to a biological retentivity model makes possible to comprehensively evaluate the real auto-purification dynamics of a mountain river given for specific spatial and temporal hydrodynamic conditions.
Databáze: OpenAIRE
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