¿Cómo simular dinámicamente la contaminación de una laguna?

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Gidahatari
Gidahatari es una una empresa dedicada a la ​gestión sostenible de los recursos hidricos ​con especialización en modelamiento numérico y herramientas computacionales.
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La evaluación responsable de temas socialmente sensibles como la contaminación de cuerpos de agua superficiales / subterránea necesita de herramientas avanzadas de análisis, aparte de un criterio científico para la construcción, validación y simulación de escenarios de impacto. En este artículo se describirá la simulación de contaminación de una laguna por la descarga de un efluente con altas concentraciones de Plomo.

Construcción del Modelo 

Se construyó un modelo en OpenFOAM que simula un lago con dos aportantes. Un aportante tiene un caudal de 600 l/s y una concentación de Plomo de 0.02 mg/l. El otro aportante tiene un caudal de 6000 l/s con una concentracion de 2 mg/l. La ubicación de los aportantes, de la descarga, las concentraciones iniciales y del mallado del modelo se muestra en la siguiente figura:

Simulación de la contaminación

La simulación se realizó de manera transiente sobre un tiempo de 4020 segundos (67 min). Una representación del avance del frente contaminante de Plomo se muestra en el siguiente video.

En el vídeo se puede apreciar el borde de área que supera al ECA Cat. 3 para el Plomo de 0.05 mg/l. 

Un acercamiento al desarrollo del ingreso de Plomo a la laguna se puede ver en el siguiente video también con la delimitación del área con concentaciones mayores al ECA Cat. 3.

Evaluación del impacto

Por efecto de esta descarga de efluentes una parte de la laguna ya no cumple con los ECA Cat. 3. La extensión del impacto depende de las concentraciones del efluente, del caudal de ingreso y del tiempo que dure esta descarga. Una figura con la extensión final del área con concentraciones mayores al ECA se muestra a continuación.

Para este caso de modelamiento, el área impactada luego de 67 min es de 127m desde el ingreso de agua hacia el centro de la laguna. Las concentraciones de Plomo se dispersan en un ancho de 135 metros.

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