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Modelación hidrodinámica y de la calidad del agua para evaluar la capacidad de asimilación de vertimientos del río Sinú (tramo Sierra Chiquita-Universidad de Córdoba)

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dc.contributor.advisorTorres Bejarano, Franklin Manuelspa
dc.contributor.authorAtencia Osorio, María Camila
dc.contributor.authorVerbel Escobar, Melanie
dc.date.accessioned2021-07-16T21:39:10Z
dc.date.available2021-07-16T21:39:10Z
dc.date.issued2021-07-16
dc.description.abstractThe constant pressures to which the water resource is subjected result in the loss of its natural state in terms of decreased water quality and assimilation capacity, and water quality models are tools that can facilitate the study and understanding of these processes in order to create strategies for the management, prevention and mitigation of negative impacts on the resource. The objective of this research was to evaluate the Sinú River assimilation capacity and, at the same time, analyze the effect that wastewater discharges have on said capacity; for this, monitoring of quality parameters (temperature, COD, DO, TN, ammonia nitrogen, phosphates and TSS) were carried out in the river at different seasons and a numerical model was adapted to the study area whose hydrodynamic component is based on the equations of turbulent motion and the quality component on the Advection-Diffusion-Reaction equations. After calibrating and validating the model, scenarios of increase and decrease of discharge concentrations and flows, and river flows were simulated. From the simulations, the river assimilation capacity was evaluated regarding the behavior and dynamics of the discharged pollutants.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) Ambientalspa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.resumenLas presiones constantes a las que está sometida el recurso hídrico resultan en la pérdida de su estado natural en términos de disminución de la calidad del agua y capacidad de asimilación y los modelos de calidad del agua son herramientas que pueden facilitar el estudio y comprensión de estos fenómenos con el fin de crear estrategias de manejo, prevención y mitigación de impactos negativos sobre el recurso. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar la capacidad de asimilación del río Sinú y a su vez analizar el efecto que tienen los vertimientos de aguas residuales en dicha capacidad; para esto se realizaron monitoreos de parámetros de calidad (temperatura, DBO, OD, NT, nitrógeno amoniacal, fosfatos y SST) en el río en diferentes épocas y se adaptó a la zona de estudio un modelo numérico cuyo componente hidrodinámico se basa en las ecuaciones de movimiento turbulento y el componente de calidad en las ecuaciones de Advección-DifusiónReacción. Después de calibrar y validar el modelo, se simularon escenarios de aumento y disminución de caudales del río, y, de concentraciones y caudales de vertimientos. A partir de las simulaciones se evaluó la capacidad de asimilación del río con respecto al comportamiento y dinámica de los contaminantes descargados por los vertimientos.spa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN xiiispa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT xivspa
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCIÓN 1spa
dc.description.tableofcontents2. OBJETIVOS 3spa
dc.description.tableofcontents2.1. OBJETIVO GENERAL 3spa
dc.description.tableofcontents2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3spa
dc.description.tableofcontents3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 4spa
dc.description.tableofcontents3.1. CALIDAD DEL AGUA (CA) 4spa
dc.description.tableofcontents3.2. CAPACIDAD DE ASIMILACIÓN Y CAPACIDAD DE DILUCIÓN 4spa
dc.description.tableofcontents3.3. AFECTACIÓN DE LA CA Y CAPACIDAD DE ASIMILACIÓN 5spa
dc.description.tableofcontents3.4. FACTOR DE ASIMILACIÓN 5spa
dc.description.tableofcontents3.5. MODELACIÓN AMBIENTAL 7spa
dc.description.tableofcontents3.6. TIPOS DE MODELOS 7spa
dc.description.tableofcontents3.7. MODELO CONCEPTUAL 8spa
dc.description.tableofcontents3.8. MODELACIÓN HIDRODINÁMICA 9spa
dc.description.tableofcontents3.9. MODELACIÓN DE CALIDAD DEL AGUA 9spa
dc.description.tableofcontents3.10. CALIBRACIÓN DEL MODELO 10spa
dc.description.tableofcontents3.11. SIMULACIÓN 11spa
dc.description.tableofcontents3.12. COMPONENTES DE UN MODELO NUMÉRICO 11spa
dc.description.tableofcontents3.12.1. Malla numérica 11spa
dc.description.tableofcontents3.12.2. Batimetría 12spa
dc.description.tableofcontents3.12.3. Condición inicial 12spa
dc.description.tableofcontents3.12.4. Condición de frontera 13spa
dc.description.tableofcontents4. ESTADO DEL ARTE 13spa
dc.description.tableofcontents5. MATERIALES Y MÉTODOS 18spa
dc.description.tableofcontents5.1. DESCRIPCIÓN ZONA DE ESTUDIO 18spa
dc.description.tableofcontents5.2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN 19spa
dc.description.tableofcontents5.2.1. Información solicitada 19spa
dc.description.tableofcontents5.2.2. Campañas de medición y monitoreo 20spa
dc.description.tableofcontents5.2.3. Análisis de muestras 21spa
dc.description.tableofcontents5.3. ADAPTACIÓN DEL MODELO AL TRAMO DE ESTUDIO 21spa
dc.description.tableofcontents5.3.1. Descripción del modelo EFDC Explorer 21spa
dc.description.tableofcontents5.3.2. Esquema de modelación 28spa
dc.description.tableofcontents5.3.3. Módulo de hidrodinámica 29spa
dc.description.tableofcontents5.3.4. Modelación de la calidad del agua 30spa
dc.description.tableofcontents5.3.5. Pruebas de bondad de ajuste 31spa
dc.description.tableofcontents5.4. PRONÓSTICO DE LA CALIDAD DEL AGUA 31spa
dc.description.tableofcontents5.4.1. Diseño de escenarios de modelación 31spa
dc.description.tableofcontents5.4.2. Factor de asimilación 32spa
dc.description.tableofcontents5.4.3. Capacidad de asimilación 33spa
dc.description.tableofcontents6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 34spa
dc.description.tableofcontents6.1. DIAGNOSTICO DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL SINÚ 34spa
dc.description.tableofcontents6.1.1. Batimetría 34spa
dc.description.tableofcontents6.1.2. Mediciones de Calidad del agua 34spa
dc.description.tableofcontents6.2. ADAPTACIÓN DEL MODELO AL TRAMO DE ESTUDIO 36spa
dc.description.tableofcontents6.2.1. Hidrodinámica 36spa
dc.description.tableofcontents6.2.2. Calibración y validación del componente de calidad del agua 38spa
dc.description.tableofcontents6.2.3. Simulación hidrodinámica 43spa
dc.description.tableofcontents6.2.4. Simulación de la calidad del agua 45spa
dc.description.tableofcontents6.3. ESCENARIOS SIMULADOS Y CAPACIDAD DE ASIMILACIÓN 50spa
dc.description.tableofcontents6.3.1. Perfiles longitudinales del Oxígeno disuelto 50spa
dc.description.tableofcontents6.3.2. Perfiles longitudinales de la Demanda química de oxígeno 51spa
dc.description.tableofcontents6.3.3. Perfiles longitudinales del Nitrógeno total 52spa
dc.description.tableofcontents6.3.4. Perfiles longitudinales del Nitrógeno Amoniacal 53spa
dc.description.tableofcontents6.3.5. Perfiles longitudinales de Fosfatos 53spa
dc.description.tableofcontents6.3.6. Perfiles longitudinales de Temperatura y SST 54spa
dc.description.tableofcontents6.3.7. Influencia del factor de asimilación 56spa
dc.description.tableofcontents6.3.8. Series de tiempo de Temperatura 57spa
dc.description.tableofcontents6.3.9. Series de tiempo de Demanda Química de Oxígeno 58spa
dc.description.tableofcontents6.3.10. Series de tiempo de Oxígeno Disuelto 59spa
dc.description.tableofcontents6.3.11. Series de tiempo de Nitrógeno Total 59spa
dc.description.tableofcontents6.3.12. Series de tiempo de Nitrógeno amoniacal 60spa
dc.description.tableofcontents6.3.13. Series de tiempo de Fosfatos 61spa
dc.description.tableofcontents6.3.14. Series de tiempo de Sólidos Suspendidos Totales 62spa
dc.description.tableofcontents7. CONCLUSIONES 65spa
dc.description.tableofcontents8. RECOMENDACIONES 66spa
dc.description.tableofcontents9. BIBLIOGRAFÍA 67spa
dc.description.tableofcontents10. ANEXOS 80spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4364
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programIngeniería Ambientalspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2021spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsAssimilation capacityeng
dc.subject.keywordsWater qualityeng
dc.subject.keywordsHydrodynamicseng
dc.subject.keywordsEnvironmental modelingeng
dc.subject.keywordsSinu rivereng
dc.subject.proposalCapacidad de asimilaciónspa
dc.subject.proposalCalidad del agua
dc.subject.proposalHidrodinámica
dc.subject.proposalModelación ambiental
dc.subject.proposalRío Sinú
dc.titleModelación hidrodinámica y de la calidad del agua para evaluar la capacidad de asimilación de vertimientos del río Sinú (tramo Sierra Chiquita-Universidad de Córdoba)spa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
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