diseño de red de monitoreo
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Calidad del Agua Perspectiva Global
Sesión 1.2 - Diseño de red de monitoreo
Patrocinado por Gidahatari - Gestión Sostenible del Agua
Fiesta Hotel & Casino, Lima, Perú Sábado, 03 de noviembre 2012 (1130/15 horas)
Componentes de Monitoreo Calidad del agua, textos y cursos cortos
Consideraciones de Monitoreo
• Objetivos
• Diseño
• Clientes
• Evaluación
Ajuste de los objetivos del programa [Definición de las necesidades de información]
• Requisitos de información.
• "Data-Rich/Information Poor" (Ward, 1994).
• Programa de Monitoreo de Información-Diseño de sistema.
• Protocolos de análisis de datos (Adkins et al., 1995).
• Una definición más clara de las actividades de generación de información
Tipos de metas de información (Ward el al., 1990)
• ¿Cuál es la calidad del agua? - ¡Sí!
• ¿Por qué es la calidad del agua está de ese modo? - ¡No!
• Desarrollar Objetivos
• Diseño de la red del sistema 4-D!
• Análisis de datos
• Documentación de resultados
Diseño de Red-Componentes
Dinámica del Tiempo de Redes
Programa de Monitoreo- Objetivos y Metas
• Tiempo vs. Dimensiones espaciales
• Las estipulaciones reglamentarias
• Efectos de Desarrollo Humano / Económico
• Alimentación del Modelo de Datos
– Estructura
– Estadístico
Diseño de funciones del sistema
• Selección del sitio
• Muestreo / Medición de frecuencia
• Selección de variables
– Categorias
– Campo/Laboratorio
– Instrumentación
Impactos Económicos / Humanos (Categorías de uso Favorable de agua)
• Agrícola
• Doméstico / Residencial
• Municipal / Local
• Industrial / Minero
• Gestión de Residuos
Medios de Monitoreo Fuente: Demayo & otros (1978)
• Aire
• *Agua
• *Material en suspención
• Biota
• *Materiales de fondo
Ambiente – Medios de Interacción
Especiación de Metales traza
Concentraciones de metales traza Totales vs Disueltos vs Suspendido
• Especies Disueltas MTs [muestras filtradas] – Más fácilmente disponible para peces / especies
acuáticas – Dureza basada en (llamados TVS) corriente estándar – Memorias de traducción más importantes: zinc (Zn),
cobre (Cu), cadmio (Cd)
• Especies totales TMs [muestras no filtradas]
• Especies Suspendidas TMs • [puede estimar por diferencia de interés relativamente menor
en el seguimiento, con la excepción de la química del sedimento inferior]
Selección del sitio de Monitoreo (SW)
• Criterios de diseño (objetivos del programa)
• Canal de control (en corriente), representación de acuíferos (aguas subterráneas), profundidad (embalse, lago o embalse).
• Acceso (puentes y caminos, senderos, topografía, barco); consideración de tiempo y el clima (temporadas húmedo / seco).
• Logística (recursos humanos, vehículos).
• Seguridad (uso de instrumentos automáticos de muestreo y registro de datos o para la grabación, la disminución de riesgo de vandalismo)
Programación / Frecuencia de muestreo
• Sistemática (intervalo fijo).
• Estratificado de intervalos.
• [centrado en período o temporada crítica]
• Muestreo Aleatorio simple (rara vez utilizada)
• Aleatorio estratificado (rara vez utilizada)
• Compensaciones - Frecuencia vs errores
(estadísticos) vs Costos
• Conclusión: Anticipar uso(s) de datos
Traza de errores en el valor anual promedio-con frecuencias de
medición diferentes
Categorías de la calidad del agua
• Físicas
• Inorgánicas – iones mayoritarios
– metales traza
• Nutrientes
• Compuestos Orgánicos
• Biológico
• Radionuclidos
• Otras variables hidrológicas importantes: los caudales / descargas / niveles de agua
Factores Relativos a Categorías de WQ
• Recolección de muestras
• Ejemplo de manipulación (cadena de custodia)
• Campo frente a los análisis de laboratorio
• Instrumentación de campo - temperatura, pH, SC, DO; específico de iones de electrodos.
• Métodos de análisis
• Límites de detección
• Resultados de los reportes; cifras significativas.
• Base de datos - Diseño, mantenimiento, seguridad, facilidad de acceso y uso
La USGS Programa de Evaluación de Calidad Nacional del Agua- NAWQA
weblink: water.usgs.gov/nawqa
Concentración Química, Cambios en las aguas
Subterráneas de U.S.A (Cl, DS, NO3) water.usgs.gov/nawqa/studies/gwtrends
Elementos Traza (Metales) en las Aguas subterráneas de U.S.A
water.usgs.gov/nawqa/trace/pubs/sir2011-5059
Interacciones Agua subterránea / Agua Superficial
Importancia de las Interacciones
• Simposio Asociación Americana de Recursos Hídricos (AWRA) Keystone (Colorado).
• Gestión sobre cantidad de Agua - un estudio de caso de uso conjuntivo en la provincia de Mendoza, Argentina.
• Consideraciones de calidad del agua
– Rios Mendoza, Tunuyan, Diamante-Atuel, y Salado-Malargüe (Argentina), Agua de agricultura usos/salinidad
– Blue River (Colorado), uso y análisis de disponibilidad/TMs
Monitoreo- Construcción de Pozos
Monitoreo de agua de lluvia
Precipitación-Escorrentía: Ejemplo de Cobertura de Tiempo
Selección de variables (componentes químicos y otros aspectos)
• Indicador de Variables
• Indices de calidad de Agua
• Limitaciones Laboratorio/Instrumentación
• Consideraciones de Costos
• Objectivos de Información y Prioridades
Indices de Calidad de
Agua & Mapas
Data y Sistemas de Información ambiental (Hidrologica)
• La recolección de datos no debe ser un fin en sí mismo.
• La transformación de los datos en diversas formas de información a la vez añade "valor" y relevancia para la comprensión de las complejidades de los sistemas hidrológicos.
• Los modelos (Sesión 2-2) son útiles en la formulación de la información, especialmente para la evaluación de las condiciones futuras o hipotéticas (es decir, escenarios 'what-if ").
Resumen y Conclusiones
• Ajuste de los objetivos del programa de monitoreo constituye un primer paso fundamental.
• Mecanismo del diseño de la red. – Seleccioón del sitio – Programación / frecuencia de las mediciones o análisis de
laboratorio – Variables de interés / preocupación
• Costos (presupuesto) consideraciones
(sostenibilidad) y las limitaciones de tiempo de información
Resumen – Calidad del Agua Protocolos de Monitoreo
• Transformaciones de datos en información.
– Gráficos
– Estadística
– Otros (correlación, regresión, clusters, etc.)
• Datos de insumos para modelos hidrológicos de WQ.
• Insumos de información para gestión WR.
Evolución de un Programa de Monitoreo (con aplicación de esquisto bituminoso y carbón /
minerales proyectos de desarrollo minero):
• Caracterización Línea base: línea base de evaluación de área, más sitios y variables
• Período de Operaciones del Proyecto: Reducir # variables de WQ y sitios, operar a nivel sostenible de esfuerzo para los componentes
• Después del proyecto de cierre: satisfacer las necesidades de reglamentación de información, indicadores, reducido nivel de esfuerzo, estudios especiales en caso de problemas
Monitoreo-Resumen de Conceptos - Hidrología / Calidad de flujos
• Sitios: criterios de diseño, áreas impactadas
• Programación: período crítico (temporada), especificaciones de información (estadísticas)
• Variables - de acuerdo a la configuración, uso del agua, y los impactos ambientales
• Consideraciones Económicas (presupuesto / coste)
• Sitios: pozos representantes
• Aspectos de la construcción de pozos
• Acceso / impacto de bombeo
• Frecuencia de muestreo - reducido
• Variables - de acuerdo a la configuración, uso(s) del agua y los impactos ambientales
Monitoreo-Resumen de Conceptos - Hidrología / Calidad de flujos
Monitoreo-Resumen de Conceptos– Lagos y Reservorios
• Sitios: entrada / salida vs embalse
• Caracterización espacial: tamaño y dinámica
estacional del embalse (volumen de negocios)
• Programación: Temporada crítica
• Los constituyentes de preocupación
• Física y química
• Biológico / hábitats acuáticos
• Recordemos embalse relacionados con estudios de
casos; SF Bahía resumen
Limitaciones comunes de control en los países en desarrollo
Fuente: Ongley,1994
• Muestrear las variables incorrectas (parámetros).
• Muestrear en los lugares equivocados.
• Muestrear con los sustratos equivocadas.
• Producir datos a menudo poco fiables.
• Los datos no son evaluados .
• Los datos no están conectados a un programa realista y significativo, de objetivos legales o de gestión.
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