MODELACIÓN DINÁMICA DE LA CALIDAD

DEL AGUA DEL RÍO BOGOTÁ

Responsables• Director e investigador principal

Prof. Luis Alejandro Camacho, Ph.D.

• Coinvestigadores

Prof. María Consuelo Díaz, Ph.D.

Prof. Erasmo Rodríguez, Ph.D.

Prof. Jaime Iván Ordoñez, Ph.D.

Prof. Jorge Manrique, M.Sc.

• Comité de seguimientoProf. John Fabio Acuña, Ph.D.

Prof. Carlos Eduardo Cubillos. M.Sc.

Prof. Luis Enrique Gil, M.Sc.

Entidad financiadora

Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá

EAAB

Objetivo principal• Llevar a cabo la modelación

dinámica de calidad del agua del Río Bogotá en su cuenca alta, media y baja, en actividades conjuntas que permitan estimar la capacidad de asimilación de carga contaminante del Río y determinar las condiciones del Río en la actualidad y a futuro, contemplando las obras hoy proyectadas para el saneamiento del mismo

Objetivos específicos

• Realizar mediciones dinámicas de la calidad del agua que permitan calibrar un modelo matemático

Tomada de Santos, 2010

Objetivos específicos

• Seleccionar e implementar y calibrar un modelo dinámico de calidad del agua del río Bogotá

AMQ _Q

BalQ (+)

AMQ _Q

AM_RB5b

AM_RB5a

Datos Calidad Afluente AMQQ

Datos Calidad Cabecera AMQQ

Datos Q ,C Afluente

Datos Q , Cons Cabecera

Objetivos específicos

• Simular el impacto de alternativas de saneamiento como apoyo a la toma de decisiones de inversión.

Los escenarios contemplan los efectos de diferentes alternativas de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales y las opciones de manejo de los Embalses

Tomada de EAAB, 2008

Justificación• En Colombia cerca del 90% de las aguas residuales

domésticas e industriales se vierten a los ríos sin ningún tipo de tratamiento

• Gran parte de los sistemas actuales de tratamiento de aguas residuales presentan deficiencias en cuanto a su capacidad y no cumplen con el proceso completo de tratamiento

• Los recursos para invertir en tratamiento de aguas residuales son limitados

• Es necesario priorizar las inversiones

Justificación

• Debe establecerse primero por qué es necesario tratar, y a qué nivel, teniendo en cuenta una visión integral de cuenca, la cantidad y calidad del agua residual producida, y la capacidad de asimilación de la fuente receptora y los usos del agua aguas abajo.

Justificación• Con el fin de obtener soluciones técnicas apropiadas que sean

costo-efectivas, los ingenieros y técnicos estamos en la obligación de proponer la aplicación de las mejores tecnologías disponibles de apoyo a la toma de decisiones de inversión

• Los modelos de transporte de contaminantes y de calidad del agua permiten dimensionar y diseñar soluciones estructurales (e.g. plantas de tratamiento) y no estructurales (e.g. tecnologías de producción más limpias) requeridas para alcanzar estándares de calidad de agua bajo diferentes niveles de contaminación y/o tratamiento.

Justificación

• El objetivo último en el saneamiento de las fuentes receptoras debe ser alcanzar estándares de calidad que no presenten conflictos con los usos actuales y prospectivos del agua ni efectos nocivos a la salud pública.

Resultados Herramienta de simulación de tiempos de viaje

0 20 40 60 80 100 120 140 160100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

SIMULACIÓN TRAMOR.B. Estación LG El Cortijo -R.B. Puente Mondoñedo

Tiempo [hr]

Co

nd

uctivid

ad

[S

/cm

]

Conductividad aguas arriba

Conductividad simulada

ResultadosHerramienta de Simulación de Escenarios

ResultadosSimulación de escenarios (Banda máximos - mínimos)

ResultadosSimulación de escenarios (Curvas de excedencia)

ResultadosHerramienta de Comparación de Escenarios

ResultadosSimulación de escenarios

Resultados

Perfil longitudinal concentración-Oxígeno disuelto

Co

nc

en

tra

ció

n-O

xíg

en

o d

isu

elt

o

(mg

/l)

ID Sitio de referencia0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Cumplimiento de normatividad

• Texto

(fuente Calibri, 28 a 32 puntos)

Perfil longitudinal concentración-DBO5

Co

nc

en

tra

ció

n-D

BO

5

(mg

/l)

ID Sitio de referencia0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Cumplimiento de normatividad

• Texto

(fuente Calibri, 28 a 32 puntos)

ID Sitio de referencia

Co

nc

en

tra

ció

n-D

BO

5

(mg

/l)

Valor límite normatividad internacional

Consumo humano

DBO5-Todo el perfil

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 1250

50

100

150

200

250

300

350

400 Banda máx-mín Valores medios 2009 Valores medios 2002 Brasil México E.U.

Cumplimiento de normatividad

Índices de calidad Sistema Holandés

ICA Holandés

Productos académicos

• Software desarrollado: Nuevo Modelo AMQQ que será publicado y patentado

Productos académicos

Calidad del agua del Río Bogotá - Tomo I Caracterización hidráulica, hidrológica y de

calidad del agua del Río Bogotá

Calidad del agua del Río Bogotá - Tomo II Modelación dinámica de calidad del agua del

Río Bogotá.

Tesis de maestría aprobadas

1) René Alexander Camacho

• “Análisis de la capacidad predictiva del modelo dinámico integrado de calidad del agua MDLC-ADZ-QUASAR. Caso Río Bogotá, Tramo Saucío-Puente Santander”

2) Juan David Pérez Gutiérrez (UNIANDES)

• “Propuesta metodológica para la calibración del modelo dinámico de calidad del agua MDLC-ADZ-QUASAR en Ríos. Caso Aplicación: Río Bogotá, Tramo Cortijo-Puente Aeropuerto”

Tesis de maestría aprobadas

3) Tania Fernanda Santos Santos

• “Modelación dinámica de la calidad del agua de efluentes de curtiembres, Río Bogotá (Tramo Villapinzón – Chocontá” Tesis meritoria.

4) Mauricio Cantor Monroy

• Modelación del transporte de solutos en condiciones de flujo no permanente con alta dispersión y zonas muertas en canales de baja pendiente – Aplicación al caso del Río Bogotá en el tramo Puente Vargas – Puente la Virgen

Tesis de maestría en ejecución

1) Juan Diego González (Estudiante de Maestría en Recursos Hidráulicos – UNAL)

• Modelación integrada del Sistema de drenaje – PTAR - Río de la ciudad de Bogotá – escenarios de control regional

2) Sergio Armando Barbosa (Estudiante de Maestría en Recursos Hidráulicos – UNAL)

• Modelación hidrodinámica y de calidad del agua del sistema integrado Embalse Muña – Río Bogotá

Tesis de maestría en ejecución

3) Sonia Isabel Mateus (Estudiante de Maestría en Ingeniería Ambiental – UNAL)

• Determinación de la influencia de los factores hidrodinámicos y de calidad del agua en la demanda béntica de sedimentos de la cuenca media del Río Bogotá.

4) Sebastián Hernández (Estudiante de Maestría en Recursos Hidráulicos – UNAL)

• Análisis de la capacidad predictiva de un modelo dinámico de calidad del agua utilizando técnicas de computación evolutiva, análisis multi-objetivo y procesamiento recursivo de datos.