Sanea-Huaral V1.0

Objetivos

• Desarrollar un sistema de apoyo a la toma de decisiones que apoye en la gestión de la calidad del agua en la cuenca.

• Necesario equilibrio entre esfuerzo de modelación y disponibilidad de información. No mas procesos y constituyente implica mas precisión.

• Conocer y localizar las fuentes de contaminación

• Comprender como se desarrolla la contaminación y sus efectos

• Herramienta de apoyo en la valoración de las alternativas

• Planificar el cumplimiento de los estándares de calidad de agua

“Make things as simple as possible, but not any simpler.”

Albert Einstein

COMO MODELAMOS

Tipo modelo:•Modelo estacionario basado en escenarios y fuerzas motrices.•Considera el régimen estacional mediante la diferenciación de los caudales medios en la estiaje y en la época húmeda.•Incluye también cierto empirismo, especialmente fruto del conocimiento de la cuenca. Importante los resultados del diagnóstico de calidad, los muestreos participativos y la recopilación de datos históricos.•Fácilmente asimilado por GTT y GI. •Especialmente indicado para análisis regionales y nacionales.•Facilidad de acoplamiento a DB corporativas: Extensión de data de monitoreo

Ejemplos de utilización

• Recomendado por las Guías de Common Implementation Strategy de CE para la WFD pues sigue el modelo de presiones/impacto/medida.– Amplia utilización en Europa: España (Geoimpres), Francia, Italia,…

• Ejemplos similares de aplicación en USA: Sparrow(USGS). Estadísticamente basado en modelos de regresión espacial acoplado a DB de monitoreo.The SPARROW Surface Water-Quality Model: Theory, Application and User Documentation U.S. Geological Survey Techniques and MethodsBook 6, Section B, Chapter 3 By G.E. Schwarz, A.B. Hoos, R.B. Alexander, and R.A. Smith

Sanea-Huaral V1.0Modelo de acumulación de presiones y simulación de impactos basado en información SIG.El modelo trabaja con presiones por contaminación puntual, simulando los parámetros de materia orgánica(DBO5) o coliformes.

WEAP

SIG

Diagnóstico de calidadCalibraciónInformación

• Steady• Seasonal• Monthly• Daily/Hourly

Modelo de DBO5El modelo genera un raster distribuido de concentración de materia orgánica (DBO5) a escala anual para todo el ámbito de estudio, considerando los procesos de acumulación, decaimiento y dilución de la materia orgánica.

El modelo acumula la carga contaminante a lo largo de la red de drenaje, a la vez que reduce la carga en embalses en función de unas constantes de decaimiento calibradas con SANEA-Huaral en cauces sin embalse de forma que se reproduzcan los valores medios observados en los monitoreos.

Estas constantes (k) son calibradas en función de la experiencia y los datos recopilados en el diagnóstico.

De este modo, se consigue una distribución de cargas orgánica.

Modelo de DecaimientoEl raster de coeficientes de degradación es necesario para modelar el efecto de degradación de la materia orgánica a lo largo de la red de drenaje. Una vez obtenido el raster de caudal circulante, para el cálculo de las concentraciones de materia orgánica y fósforo en cada celda (pixel) del modelo se parte de la siguiente información:

o Celdas en las que existen embalses y volumen embalsado (hm³)o Temperaturas en cada celdao Localización e intensidad de los vertidos (hab-eq)o Caudal medio anual circulante (hm³/año)

El modelo obtiene la degradación de la materia orgánica, a partir de un raster de coeficientes de decaimiento k variables y un raster distribuido de temperaturas medias, utilizando la fórmula del decaimiento mediante cinética de primer orden de la materia orgánica:

“k” es la constante de degradación de la materia orgánica (km-1) en función de la temperatura, obtenida a partir de la fórmula de Arrhenius. Para la degradación de materia orgánica se toma normalmente un valor del parámetro de 1,047 (Chapra, 1997, p. 40).

siendo kb la constante de degradación a 20ºC. (normalmente kb está comprendida entre 0,01 – 0,1 km-1) y T la temperatura en grados centígrados.

1

2

3

Consideración de los vertimientos:

1: Vertido directo a masa de agua. El vertido se diluye en el cauce y sobre el decaimiento F(Q, L;Tº)2: Sin vertido: Centros poblados que vierten al terreno, reuso o ofsa séptica que no desagua a la masa de agua3: Vertido indirecto. Dos clases.

3a Vertido en conducción que es considerado como vertido directo descontando el reuso de existir. Normalmente Long. es pequeña3b Vertido a quebrada o terreno que desagua posteriormente a la masa de agua. Se considera un efecto multiplicador del decaimiento aumentando proporcionalmente. Se descuenta el reuso de existir.

2006 2011 2016 2021 2026 20310

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

100,000

110,000

120,000

HUARAL AUCALLAMA CHANCAY

2006 2011 2016 2021 2026 20310

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

IHUARI LAMPIANPACARAOS SAN MIGUEL DE ACOSSANTA CRUZ DE ANDAMARCA SUMBILCAVEINTISIETE DE NOVIEMBRE ATAVILLOS ALTOATAVILLOS BAJO

POBLACIÓNDESPOBLAMIENTO MODERADODESPOBLAMIENTO INTENSOABANDONO DEL ÁMBITO RURALASENTAMIENTOS Y CREMINIENTOS MODERADOSASENTAMIENTOS Y CREMINIENTOS INTENSOCONCENTRACIÓN INTENSA DE POBLACIÓN

TURISMOINCREMENTO MODERADO DE VISITANTESINCREMENTO INTENSO DE VISITANTESGENERACIÓN DE GRAN CENTRO TURISTICONO DESARROLLO DEL TURISMO

GANADERÍAINCREMENTO MODERADO DE ACTIVIDAD GANADERAINCREMENTO INTENSO DE ACTIVIDAD GANADERAGRAN CENTRO GANADEROREDUCCIÓN MODERADA DE LA GANADERÍAREDUCCIÓN INTENSA DE LA GANADERÍADESAPARICIÓN DE LA ACTIVIDAD GANADERA

OTRASINCREMENTO DE ACTIVIDAD MINERAINCREMENTO DE SECTOR SEVICIOS Y COMERCIOPUESTAEN VALOR DEL PATRIMONIO CULTURAL Y NATURAL

PTAR UrbanasNada tratamientoPretratamientoPTAR con PrimarioPTAR con SecundarioPTAR con Terciario

PTAR RuralesNada tratamientoLagunajeHumedales artificialesFiltros de turbaTanque ImhoffBiodiscos

Saneamiento UrbanoActualSanamiento parcialSanaemiento total

Saneamiento RuralActualSanamiento parcialSanaemiento total

Otrasnada

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