bogotÁ, frÍo magdalena · 2014-10-02 · alternativa de forma de estudio para la determinación...

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DESARROLLO SOSTENIBLE Y

TECNOLOGÍA

AVANCES Investigación en Ingeniería - 2006 No. 5

RESUMEN

La investigación desarrollada en el área de lastécnicas nucleares aplicadas al comportamiento delas aguas superficiales demostró ser de gran interésen el campo teórico práctico y científico como unaalternativa de forma de estudio para la determinaciónde tiempo de tránsito, caudal, velocidad y coeficientede dispersión con aplicación a la contaminación enla zona media de las cuencas de los ríos Magdalena,Frío y Bogotá siendo de gran utilidad en caso de unevento natural o antrópico como inundaciones,sequías, derrame de contaminantes entre otros.

PALABRAS CLAVE

Río Magdalena, Río Bogotá, tiempo de tránsito ycoeficiente de dispersión.

ABSTRACT

The investigation developed in the area of the nucleartechniques applied to the behavior of the superficialwaters demonstrated to be of great interest in thepractical and scientific theoretical field as analternative in study way for the determination of timeof traffic, flow, speed and dispersion coefficient withapplication to the contamination in the half area of

the basin of the Magdalena, Frio y Bogotá Rivers beingof great utility in the event of a natural event orantropico like floods, droughts, spill of pollutantsamong others.

KEY WORDS

Magdalena River, Bogota River, time of traffic anddispersion coefficient

1. OBJETIVOS

1.1 General

Investigar e implementar las técnicas nuclearesambientales en la zona media de la cuenca del RíoFrío, con el fin de determinar caudal, tiempo detransito, velocidad, y coeficiente de dispersión conaplicación a la contaminación.

1.2 Específicos

• Describir las características de los equiposnucleares tales como: detector de centelleo ySilena, en cuanto a su funcionamiento técnico enel desarrollo de la práctica.

• Conocer los estudios relacionados con elcomportamiento de aguas superficiales en Colombia

Ernesto Torres Quintero

Ingeniero Civil Magíster en Recursos Hidráulicos, Docente Investigador Universidad Libre

Gerardo Munárriz y Danilo Villazón

Auxiliares de Investigación, Grupo Tecnoambiental Universidad Libre

AAAAARTÍCULORTÍCULORTÍCULORTÍCULORTÍCULO DEDEDEDEDE I I I I INVESTIGACIÓNNVESTIGACIÓNNVESTIGACIÓNNVESTIGACIÓNNVESTIGACIÓN C C C C CIENTÍFICAIENTÍFICAIENTÍFICAIENTÍFICAIENTÍFICA YYYYY T T T T TECNOLÓGICAECNOLÓGICAECNOLÓGICAECNOLÓGICAECNOLÓGICA

DETERMINACIÓN DE CAUDAL, TIEMPOS DE TRÁNSITO,VELOCIDAD Y COEFICIENTE DE DISPERSIÓN

EN EL RÍO BOGOTÁ, FRÍO Y MAGDALENA

UTILIZANDO TÉCNICAS NUCLEARES

Fecha de recepción del artículo: 5 de diciembre de 2005.

Fecha de aceptación del artículo: 8 de marzo de 2006.

22 AVANCES Investigación en Ingeniería - 2006 No. 5


TECNOLOGÍA

donde se utilizaron los equipos nucleares con losque contamos para el desarrollo de la investigación.

• Recolectar la información básica y técnica para laaplicación de la metodología, en el desarrollo dela investigación.

• Realizar una simulación teórica teniendo comobase de datos características propias de la zonamedia de la cuenca como: caudal, velocidad,pendiente y área. Para poder obtener las distanciasentre el punto de inyección y puntos de deteccióndel trazador radioactivo.

• Determinar tiempo de tránsito, caudales, velocidady coeficiente de dispersión con aplicación a lacontaminación. En la zona media de la cuencadel Río Frío, Río Bogotá y Río Magdalena aplicandotécnicas nucleares.

• Hacer un análisis de costos entre realizar un aforocon técnicas nucleares, y realizarlo con molineteen la zona media de la cuenca del Río Frío.

2. MEDICIÓN DEL CAUDAL DEL RÍOMAGDALENA

Como un ejemplo de aplicación al método de inyeccióninstantánea y detección continua se explica ladeterminación del caudal en un tramo del ríoMagdalena. El día 10 de noviembre de l989, a las8:30 h se inyectaron 2.2 Curios de bromo 82 enGirardot. El material radioactivo se disolvió en 41.66litros de agua y de aquí se tomó una fracciónpequeña para calibrado del detector. En principio éstase calibró con una solución de concentración relativacontenida en una botella de 20.83 litros de volumende acuerdo con el siguiente proceso de dilución

La muestra final de la botella de 20.83 litros presentóun conteo de 94.309 cpm una vez corregido pordesintegración, referida al tiempo de la inyección.Posteriormente, se determinó experimentalmente elfactor de transformación de esta disposicióngeométrica de medida (botella de 20.83 litros) a lageometría de detector sumergido con volumen desaturación. Para ello se utilizó un gran depósito de2.2 metros de diámetros y 1.5 metros de altura. Estedepósito se llenó con solución de bromo 82 y seefectúo el conteo. Con esta misma solución, se llenóla botella y se efectúo otro conteo.

La relación entre ambos conteos fue de 9.816. Estees por lo tanto el factor de transformación que permitiópasar de la geometría de la botella de 20. 83 litros ala geometría de saturación del río.

Las curvas de paso del bromo 82 se detectaron enlas estaciones de Nariño y Puerto Salgar, dichascurvas se muestran en las gráficas 1 y 2.

En el caso de la última estación, la cola de la curvano quedó bien definido debido a la gran dilución deltrazador (pequeño conteo).

Los diferentes peldaños de las curvas correspondena intervalos de conteo. Las cuentas por minutoobtenidas para cada intervalo fueron corregidas pordesintegración radioactivas referidas al momento dela inyección del trazador.

Las curvas de paso proporcionan informacióncuantitativa sobre los siguientes parámetros:

1. Tiempo de tránsito dado por la mediana de la curvao tiempo de paso del 50% del trazador.

2. Caudal del río obtenido a partir de la conocidaecuación:

Siendo (I) la actividad inyectada expresada en cuentaspor minuto (cpm) y C la concentración dada en cpm/m3. El valor de A se obtiene a través de las medidasde calibrado y del proceso de dilución indicadoanteriormente, el resultado es el siguiente:

La expresión Cdt se obtiene por integración de las

curvas 1 y 2 los resultados obtenidos son:

Gráfica 1. Curva de paso del bromo –

82 por la estación Nariño.

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TECNOLOGÍA


Nariño

Donde se obtiene:

Puerto Salgar

De donde se obtiene:

2.1 Determinación del coeficiente dedispersión teniendo curvas experimentales

2.1.1 Método de los Momentos

Dispersividad entre Nariño y Puerto Salgar.

D = 715.6 m2/s.

Este coeficiente es válido para el caudal medio entreambas estaciones, que ascendía, según los datos, a1241 m3 /s. En este caso, no se plantea el problemade la falta de buena mezcla porque se parte de unanube de trazador bien mezclado.

En la Gráfica 3, se puede apreciar dos distribucionesde la concentración del trazador, la curva del ladoderecho (roja) muestra una mejor disposición de dichaconcentración (debido a que la curva está más abiertarespecto al valor medio del tiempo de esta curva).

Si en un determinado río se realiza una inyección dematerial radiactivo y se tienen dos estaciones dedetección obtenemos dos curvas de paso de trazadorcomo las observadas en la figura, se puede obtenerel coeficiente de dispersión utilizando las siguientesfórmulas:

El valor del coeficiente de dispersión se obtiene conla ecuación:

Donde:

D = Coeficiente de dispersión.

v = Velocidad entre los puntos teniendo ladistancia y el tiempo

tm = tiempo medio de cada curva

VARt

2 = varianza de cada curva

2.1.2 Método de Parker

Si se tiene la inyección y un punto de detección sepuede utilizar la siguiente fórmula:

Gráfica 2. Curva de paso del bromo – 82(Estación Puerto Salgar).

Gráfica 3. Curva de paso del trazador.



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2.2 Ejemplo de dispersión enel Río Magdalena

2.2.1 Método de Parker

Nariño:

Varianza de la curva 1: VARt

2 = 0.2257 horas 2

D = 324.7 m2/s.

Como la distancia entre Girardot y Nariñorelativamente es pequeña no se puede considerarrepresentativo este valor, debido a la falta de buenamezcla del trazador en el tramo inicial de su recorrido.El coeficiente de dispersión en este tramo sería algomayor.

Puerto Salgar:

Varianza de la curva 2: VARt

2 = 4.79 horas 2D = 682.9 m2/s.Lo expuesto en el caso anterior en relación con larepresentatividad de este coeficiente de dispersiónes también valido aquí. Pero, debido a la mayordistancia entre la estación de inyección y detección,el efecto de buena mezcla en el tramo inicial, en estecaso, una importancia relativa menor.

2.2.2 Método de los Momentos

Dispersividad entre Nariño y Puerto SalgarD = 715.6 m2/s

Tabla 1. Resultados Río Magdalena

E x p Estación X Caudal IDEAM Cauda l Veloc idad Var ianza C. Dispersión

K m m 3/ s m 3/ s m / s h 2 m 2/ s

1 1 29,3 1070 1092 1,85 0,21 150

3 196,0 1425 1385 1,61 4,15 250

5 705,1 6600 5560 1,3 75,6 650

6 915,7 9900 10379 1,16 656,9 -

7 1083,1 10400 16990 0,92 12680 -

2 1 29,3 970 942 1,57 0,24 80

2 96,0 1300 1367 1,24 1,48 120

3 196,0 1380 1526 1,46 2,76 150

4 452,6 2400 1883 1,27 44,2 500

5 705,1 3060 2987 1,12 143,6 500

6 915,7 3800 3283 1,08 307,6

7 1083,1 4900 4900 1,04 344,8

Gráfica 4. Tiempos de tránsito, Velocidady Dispersión Río Magdalena.

Este coeficiente es válido para el caudal medio entreambas estaciones, que ascendía a 1241 m3/s. Eneste caso, no se plantea el problema de la falta debuena mezcla porque con la distancia recorrida porel trazador se presenta una nube de trazador bienmezclado. En la Tabla 1 y Gráfica 4 se observa losresultados obtenidos del trabajo de investigación enel Río Magdalena.

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3. INVESTIGACIÓN EN EL RÍO FRÍO

3.1 Localización de la zona de inyección ydetección del trazador cartográficamente

En la primera fase se investigó, recolectando yclasificando la información que hace referencia delos diferentes métodos y técnicas nucleares que sonutilizados en la determinación del comportamientodirecto de las aguas superficiales. Además seadquirió un buen conocimiento sobre conceptosbásicos de radioactividad.

Se realizó una simulación en la segunda faseutilizando diferentes variables, propias de la cuencaen la zona donde se trabajó, como son: caudales,velocidades, pendiente y área. Luego de haberobtenido estos datos en la CAR, los más actualizadosposibles, se procedió a aplicar una serie de formulasmatemáticas remplazando los datos de las variablespara obtener información que será graficada einterpretada con el fin de simular lo que podría serel comportamiento del trazador (YODO 131) en lacuenca, definiendo así las distancias ideales entreel punto de inyección y los puntos de detección deltrazador.

Con el desarrollo de la simulación la práctica de camposerá mucho más segura en cuanto a la cantidad detrazador que se inyectara y las distancias en dondedebemos detectarlo teniendo menos riesgo de quepase por los puntos sin ser detectado.

En la tercera fase se realizó la calibración del equiponuclear (SILENA). El SILENA es el equipo lector delas detecciones que realiza el equipo detector decentelleo.

El equipo se enciende en la parte posterior en el swich(on/off). El menú SILENA aparecerá, debemos entrardirectamente a la opción (MCA), al teclear esta opciónaparecerán otros submenús como: DISPLY, STOP,DATA IN; ETC... Oprimimos DATA IN el equipo inicia elefecto de detección por TRANSMISIÓN GAMMA, dela fuente americio 241, cuya energía característicaes de 60 KeV. Para obtener los picos se presionaMARKER y encontramos las opciones MARKA YMARKB y se analiza. Después entramos a ROI yoprimimos la opción SET, esta opción define el áreapico a cuantificar. Después pasamos a la opciónANÁLISIS que arrojó datos de la nube que forma eltrazador al ser detectado por el detector de centelleo.

En esta fase nos trasladamos a la zona dondedeterminaremos el comportamiento del aguasuperficial de la cuenca del Río Frío en la zonamedia utilizando los equipos nucleares (SILENA yDETECTOR DE CENTELLEO). Se realizó la inyeccióndel trazador en el punto previamente seleccionado

3.2 Distancia entre el punto de inyección y detección

Primera campaña: distancia entre el punto deinyección y el punto de detección 3.250 m.

Segunda campaña: distancia entre el punto deinyección y el punto de detección 1.750 m.

3.3 Diseño metodológico de la investigación

El tipo de investigación es de carácter científico yaplicativo, el trabajo de grado se desarrolló en cuatrofases. La primera fase fue de recolección yclasificación de la información, en la segunda fasese realizó una simulación teórica de los resultadosque se puedan esperar en la práctica de campo,utilizando características propias de la cuenca delRío Frío, La tercera se calibró el equipo de mediciónnuclear (SILENA), la última fase fue la aplicación dela técnica nuclear al cuerpo de agua superficial, conel fin de obtener datos como: Caudal, velocidad,tiempo de tránsito y coeficiente de dispersión conaplicación a la contaminación. En la zona media de lacuenca del Río Frío.

Gráfica 5. Mapa de Inyección y DetecciónRío Frío Cundinamarca

Fuente: Cartografía Instituto Geográfico Agustín CodazziEscala 1:25000

Punto de inyección del trazador yodo 131

Punto de detección segunda campaña

Punto de detección primera campaña



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de la cuenca, después de inyectar la cantidad detrazador, nos trasladamos aguas abajo con losequipos en los diferentes puntos de detecciónprogramados previamente en la simulación, una vezubicados con los equipos en los puntos dedetección del trazador, sumergimos el detector decentelleo y esperamos que el trazador pase y seadetectado para poder tomar los datos leídos por elSILENA.

Los resultados emitidos por los equipos se dan encuentas por unidad de tiempo, se graficaron y seinterpretaron.

3.4 Descripción de equipos e instrumentosde laboratorio

3.4.1 Equipo de tecnología nuclear silena

El SILENA SNIP-Nuclear Information Processor esun equipo de lectura portátil compacto, flexible,acomodado en una pequeña y ligera caja el cualesta instalado a un detector de centelleo de INa deradiación gamma por medio de una sonda.

Es un equipo versátil, preciso y confiable de análisisde resultados. Posee un adecuado rango de modosde operación, todos manejados desde las teclas delpanel frontal. Entre sus componentes principalesestán:

• Tablero de cristal líquido de 131 x 70 mm.

• Unidad de disco y puerto de computadora.

• Tablero de los parámetros análogos.

• Batería recargable.

• Sonda de 300 metros con detector de INa.

3.4.2 Detector de centelleo

Es el sistema más utilizado para la medida de rayosgamma. Su sensibilidad para este tipo de radiaciones,es mucho más elevada que la correspondiente a lade los detectores Geiger-Muller.

La figura 6, presenta el esquema de un detector decentelleo. Consta de un cristal, normalmente, de INa,activado con Talio, acoplado ópticamente a un tubofotomultiplicador. Cuando un rayo gamma incide sobreel cristal (elemento sensible), produce en éste undestello luminoso por excitación de los átomos de sured cristalina. Este destello luminoso es visto por elfotocátodo del tubo fotomultiplicador, liberándose un

determinado número de electrones y dirigiéndose conelevada velocidad hacia el primer dinodo. Al chocarcontra este, liberan del mismo un haz de electronesde mayor intensidad que el incidente. Este haz deelectrones se dirige hacia el segundo dinodo dondese produce un efecto similar al anterior. El haz deelectrones se repite en los diferentes dinodos, deforma que al ánodo colector llega un haz muy intensode estas partículas.

Cuando este flujo de electrones de intensidad i pasaa través de la resistencia R origina una caída detensión de valor igual a iR, dando lugar a un impulsoeléctrico que se registra en el equipo electrónicoasociado. La duración de todo el proceso es de unmicrosegundo. Ver foto 1.

3.4.3 Análisis de resultados

Después de obtenido los resultados de la primera ysegunda campaña se digitaron las cuentas por minuto(CPM) en columna con la hora de deteccióncorrespondiente a cada una de ellas en la siguientecolumna, utilizando como herramienta de trabajo elprograma MICROSOFT EXCEL. Se realizaron lossiguientes pasos para obtener el coeficiente dedispersión en cada una de las campañas. Elprocedimiento fue:

• Realizar una gráfica enfrentando estas doscolumnas Cpm Vs. tiempo obteniendo así la curvade paso del trazador.

• Sumatoria total de las cuentas por minutospartiendo del momento que empezó a ser detectadoel trazador.

• Cada cuenta por minuto se divide por la sumatoriatotal de las cuentas por minuto multiplicándolo por100, para obtener el porcentaje de cada cuentapor minuto.

Gráfica 6. Esquema representativodel detector de centelleo.

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• Para obtener el porcentaje acumulado de cadacuenta por minuto se suma el primer valor delporcentaje acumulado más el segundo valor delporcentaje de cada cuenta y así sucesivamentehasta completar el ciento por ciento.

• Se graficó el porcentaje acumulado Vs. tiempo yasí obtener el tiempo de transito del trazador.

• Luego se calcula la varianza (Va) que se obtienepor la sumatoria de las cuentas por minuto(Cpm)por el tiempo (t) menos el tiempo medio (tm)^2(corresponden a la varianza de las curvas deconcentración contra el tiempo aguas arriba yaguas abajo), elevado al cuadrado toda estaoperación es dividida por la sumatoria de lascuentas por minuto.

• Determinar el coeficiente de dispersión que seobtiene a partir del resultado de la varianza (Va)multiplicado por la velocidad elevada al cuadrado(V)^2 con el resultado de ésta se divide entre eltiempo medio multiplicado pos dos (2*tm).

Este procedimiento se realizó individualmente paracada una de las campañas.

3.4.4 Cálculos de caudal y velocidad de río Frío

Caudal

Q = 1.61 m3/seg.

3.5 Resultados y análisis de resultados

3.5.1 Análisis de dispersión primeracampaña (Río Frío)

Fecha:12 de oct 2004

Caudal de la cuenca: 1.61 m3/seg.

Hora de inyección: 8:25 am

Velocidad del río: 0.51 m/seg.

Lugar: Planta Pasteurizadota La Alquería

Área total: 3.124 m2

Tiempo de detección: 12:00 m - 2:15 p.m.

3.5.2 Análisis de dispersión segundacampaña (Río Frío)

Fecha: 14 dic 2004

Caudal de la cuenca: 1.606 m3/seg.

Hora de inyección: 9:29 a.m.

Velocidad del río: 0.51 m/seg.

Lugar: Planta Pasteurizadora La Alquería

Área total: 3.124 m2

Tiempo de detección: 11:45 a.m. - 2:25 p.m.

Ver Gráficas 7, 8 y 9

Foto 1. Medida Tiempo de Tránsito RíoBogotá, Investigación Universidad Libre.

Gráfica 7. Curva de paso (CPM fondos)



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4. TIEMPO DE TRÁNSITO, VELOCIDAD,CAUDAL DEL RÍO BOGOTÁ (ver Foto 2)

En el Río BOGOTÁ, Río TEUSACA, Río NEUSA y RíoTUNJUELITO se realizaron dos campañas una encaudal bajo y otra en caudal alto, en donde se midióparámetros básicos como Caudal, Tiempo de tránsito,Coeficiente de Dispersión y Velocidad, este trabajofue realizado por el Instituto de Ciencias Nuclearespara las Empresas: Acueducto de Bogotá, Empresade Energía de Bogotá y la CAR. El trazador utilizadofue Bromo- 82, en la Figura 10 se muestra una delas curvas determinas y en las tablas 2 y 3 semuestran algunos de los resultados.

Es de anotar con este proyecto se pudo determinarpara las Empresas de Acueducto, Empresa de Energíay la Corporación Autónoma Regional de CundinamarcaCAR una herramienta de planificación Hidráulica tantoAmbiental y Energética.

Determinándose en unos casos, el coeficiente deDispersión de Contaminantes, Tiempo de tránsito enlos diferentes ríos y Factores de Conversión enHidroeléctricas.

Gráfica 8. Curva de paso.

Gráfica 9. Porcentaje acumulado.

Gráfica 10. curva de tiempo de transito rioBogotá primera campaña, tramo Villapinzon

– Puente Saucio.

Foto 2. Río Bogotá Cuenca Media

Fuente: www.alverdevivo.org/images/tn_suesca3.jpg

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Tabla 2. Tiempo de tránsito primera campaña Río Bogotá (Caudal bajo).

T iempos T iempos Veloc . Cauda lN o Tramo Longitud Tránsito Tránsito V Q

K m Hrs Acumulado K m / h m 3/seg

1 Villapinzon - Pte. Saucio 21,0 23,9 23,9 0,878 2,09

2 Pte. Saucio - Sta. Rosita 6,1 6,0 29,9 1,017 9,16

3 Santa Rosita - Puente Florencia 23,6 19,5 49,4 1,213 7,67

4 Puente Florencia - Pte. Tocancipa 15,8 13,3 62,6 1,192 7,44

5 Pte. Tocancipa - El Espino 13,9 14,6 77,3 0,946 3,62

6 El Espino - Pte. Vargas 21,0 19,7 97,0 1,067 10,41

7 Pte. Vargas - Pte. La Balsa 29,0 24,1 121,1 1,200 14,08

8 Pte. la Balsa - Pte. La Virgen 13,2 21,0 142,1 0,626 6,61

9 Pte. la Virgen - Vta. Grande 14,5 11,7 153,8 1,242 17,12

10 Vta. Grande - Pte. Cundinamarca 14,9 15,5 169,3 0,961 30,63

11 Pte. Cundinamarca - La Isla 18,3 12,7 182,0 1,441 44,81

12 La Isla - Pte. Canoas 15,1 14,9 196,9 1,017 51,67

13 Pte. Canoas - Boct. Canoas 7,3 6,1 203,0 1,204 54,34

14 Boct. Canoas - Boct. Laguneta 6,2 1,5 1,0 4,009 14,83

15 Boct. Laguneta - Dario Valencia 13,1 2,4 2,9 5,459 21,05

16 Rep. Del Muna - Cent Paraiso 16,8 2,6 2,6 6,473 25,03

17 Cent. Paraiso - Cent. Guaca 6,6 1,2 3,8 5,335 13,28

18 Sisga - Sta. Rosita 6,9 8,4 8,4 0,820 6,55

19 Emb. Tomine - Comp. Achury 4,6 7,1 7,1 0,648 6,00

Río Teusaca

20 Chuza - Simaya 8,7 5,9 5,9 1,478 14,96

21 Simaya - P. Weisner 6,5 1,2 1,2 5,541 13,37

22 P. Weisner - Pte. La Cabana 9,2 5,5 5,5 1,684 38,17

23 Pte. La Cabana - El Vergel 13,3 11,3 16,8 1,179 21,20

24 El Vergel - Pte Adobes 4,0 7,4 24,1 0,538 2,81

Río Tunjuelito

25 Emb. La Regadera - Pte. Bosa 36,2 18,6 18,6 1,946 63,45

26 Pte. Bosa - La Isla 8,5 3,7 22,3 2,309 40,44

Río Neusa

27 Emb. Neusa - Pte. Lajas 19,8 20,3 20,3 0,975 1,75



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CONCLUSIONES

Los proyectos realizados permitió conocer elcomportamiento de las aguas superficiales de lacuenca de los río Magdalena, Frío y Bogotá como sonprincipalmente; coeficiente de dispersión, tiempo detránsito, velocidad y caudal.

• RÍO FRIO

De acuerdo con los resultados obtenidos en lasalidas de campo en cada una de las campañasrealizadas se pudo observar las ventajas que nosproporciono el trazador tales como: resolución demedida y la extraordinaria sensibilidad, la posibilidad

Tabla 3. Tiempo de tránsito segunda campaña Río Bogotá (caudal alto).

T iempos T iempos Veloc . Cauda l N o . Tramo Long. Tránsito Tránsito V Q K m Hrs A c u m Km/hora m 3/seg

1 Villapinzon - Pte. Saucio 21,0 10,72 10,66 1,96 5,9

R 2 Pte. Saucio - Sta. Rosita 6,1 6,59 17,24 0,93 9,1

Í 3 Sta. Rosita - Comp. Achury 16,5 7,16 24,30 2,30 8,0

O 4 Comp. Achury - Pte. Florencia 7,2 7,82 31,95 0,91 17,7

5 Pte. Florencia - Pte. Tocancipa 15,8 12,88 45,11 1,23 9,5

6 Pte. Tocancipa - El Espino 13,9 18,49 63,59 0,75 4,6

7 El Espino - Pte. Vargas 21,0 20,08 83,59 1,05 14,3

B 8 Pte Vargas - Pte. La Balsa 29,0 29,88 113,35 0,97 15,1

O 9 Pte. La Balsa - Pte La Virgen 13,2 13,06 126,35 1,01 7,1

G 10 Pte. La Virgen - Vta. Grande 14,5 15,15 141,68 0,96 18,4

O 11 Vta. Grande - Pte. Cundinamarca 14,9 20,36 162,03 0,73 15,3

T 12 Pte. Cundinamarca - La Isla 18,3 12,98 174,78 1,41 32,9

Á 13 La Isla - Pte. Canoas 15,1 8,82 183,44 1,72 40,5

14 Pte. Canoas - Boct. Canoas 7,3 9,24 192,35 0,79 43,1

15 Boct. Laguneta - Dario Valencia 13,1 1,38 1,38 9,49 29,0

16 Sisga - Sta. Rosita 6,9 4,92 4,92 1,40 7,4

17 Emb. Tomine - Comp. Achury 4,6 6,93 6,93 0,66 8,0

Río Teusaca

18 Chuza - Simaya 8,7 4,17 4,17 2,09 14,1

19 Simaya - P. Weisner 6,5 1,04 1,04 6,27 12,3

20 P. Weisner - Pte. La Cabana 9,2 5,80 5,80 1,59 36,2

21 Pte La Cabana - El Vergel 13,3 11,32 17,12 1,18 24,3

22 El Vergel - Pte. Adobes 4,0 3,62 20,74 1,09 10,6

Río Tunjuelito

23 Emb. La Regadera - Pte. Bosa 36,2 16,32 16,32 2,22 72,2

24 Pte. Bosa - La Isla 8,5 3,23 19,55 2,62 45,9

Río Neusa

25 Emb. Neusa - Pte. Lajas 19,78 85,51 85,51 0,23 0,7

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de medida “in situ” y su vida media limitada,reduciendo así totalmente el grado de contaminaciónque pudiera ocasionar al medio.

Para el desarrollo de la investigación se programóuna sola campaña debido a los altos costos queésta demanda, como son: transporte, compra delmaterial radiactivo y otros, los costos en el río Fríofueron respaldados por el Departamento deInvestigaciones de la Universidad Libre. Se realizóuna campaña adicional que no estaba programadaya que se presentó una oportunidad de obtener 7Mci (milicurios) de yodo- 131 donados por unapersona ajena a la Universidad.

En la primera campaña se inyecto una cantidad de7 Mci (miilicurios) de yodo- 131 en donde se hizouna sola detección teniendo en cuenta que el equipoSILENA tiene un tiempo de descarga aproximadode dos horas, impidiendo así la segunda detección.

Debido a la mínima cantidad de material radiactivoinyectado en esta campaña la curva de pasoresultante no notó un valor alto, registrando valoresmedios y bajos.

En la segunda campaña se inyectó una cantidadde 3OMci (milicurios) de trazador radiactivo yodo131 propuesta para el desarrollo de este proyecto,y con la cual fue realizada la simulación.

Su detección aguas abajo fue hecha en un solotramo arrojando resultados esperados, cuentas porminutos (CPM) de altos valores como la registrada alas 12:20 m. con un pico de 11000 (CPM) formandouna curva de paso pronunciada que facilitó laaplicación de fórmulas en la determinación delcoeficiente de dispersión, tiempo de tránsito,velocidad y caudal de la cuenca.

La utilización del trazador radiactivo yodo- 131,escogido como trazador ideal, tuvo el compor-tamiento esperado en la determinación de lostiempos de tránsito en el río Frío; ya que fue de fácildetección pese al bajo caudal que maneja la cuenca.

• RÍO MAGDALENA

El tritio fue el único trazador que se pudo detectarcomo trazador en la dinámica del río Magdalenadesde Girardot hasta Barranquilla, mostrando altasensibilidad en la detección y de baja toxicidad.

El Bromo – 82 fue utilizado para ríos con caudalesdel orden de 1.500 m3/s y distancia del orden de200 Km.

Los trazadores convencionales fluoresceína orodamina no se comportamiento de la misma formaque los trazadores radiactivos Yodo 131, Bromo-82 o Tritio.

• RÍO BOGOTÁ

El presente estudio permitió conocer los parámetroshidráulicos del río Bogotá, como son tiempos detránsito, caudal y dispersión, esto en dostemporadas donde se observaron cambiossignificativos en los comportamientos climatológicos.

De acuerdo con los resultados obtenidos en lassalidas de campo en cada una de las estacionesse pudo observar las ventajas que proporcionó eltrazador, tales como: la extraordinaria sensibilidady resolución de medida, la posibilidad de medidaen sitio y su vida media limitada, reduciendo asítotalmente el grado de contaminación que pudieraocasionar al medio.

La utilización del trazador radiactivo I-131, escogidocomo trazador ideal, tuvo el comportamientoesperado en la determinación de los tiempos detránsito en los ríos Bogotá, Tunjuelito, Teusacá yNeusa; ya que fue de fácil detección pese a lacantidad de contaminantes que transporta el río.

Además, el método de este radiotrazador paramedida de la velocidad media del flujo resultaadecuado como patrón primario en la obtención deun mejor planeamiento hídrico por parte de la EEB.

BIBLIOGRAFÍA

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INSTITUTO DE CIENCIAS NUCLEARES Y ENERGÍAS ALTERNATIVAS. Logros en Hidrología Isotópica. Ministeriode Minas y Energía. Colombia. 1997.

PLATA, Bedmar A. Isótopos en Hidrología. Primera edición. Alhambra S.A., España. 1972.

TORRES, Ernesto. La importancia del tritio en hidrología, Revista Colombia Hídrica, 1992.

TORRES E. Técnicas nucleares y convencionales aplicados a aguas superficiales y subterraneas, UniversidadLibre, 2006.

bogotÁ, frÍo magdalena · 2014-10-02 · alternativa de forma de estudio para la determinación...

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