Page 70 - PLAN METROPOLITANO ESTRATEGIAS DE SANEAMIENTO TARIJA
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Planes Maestros Metropolitanos de Agua Potable y Saneamiento de Cochabamba, La Paz y El Alto,
Santa Cruz y el Valle Central de Tarija (Bolivia)
Informe Final del Plan Maestro Integral del Valle Central de Tarija
5.3.1.4. Ecuación de advección - dispersión
La ecuación unidimensional (vertical y lateralmente integrada) para la conservación de masa de una
sustancia en solución, es decir, la ecuación unidimensional de advección-dispersión es:
∂ AC ∂ QC ∂ ' ∂ C $
+ − % AD " = − AKC + C q
t ∂ x ∂ ∂ x & ∂ x # 2
(2.10)
Dónde:
C: Concentración
A: Área de la Sección Transversal
D: Coeficiente de dispersión
K: Coeficiente de decaimiento lineal
C2: Concentración de la descarga lateral
q: Caudal de ingreso lateral
x: Coordenada espacial (longitudinal)
t: Coordenada temporal
La ecuación refleja dos mecanismos de transporte:
(i) Transporte Advectivo (o convectivo) con el flujo promedio;
(ii) Trasporte Dispersivo debido a la concentración de gradientes
Las principales asunciones que fundamentan la ecuación de advección-dispersión son:
! La sustancia considerada es completamente mezclada de forma instantánea en la sección
transversal.
! La sustancia es conservativa o sujeta a reacción de primer orden (decaimiento lineal).
! Se aplica la Ley de Difusión de Fick, es decir, el transporte dispersivo es proporcional a la
concentración del gradiente.
5.3.1.5. Coeficiente de dispersión
La dispersión longitudinal es causada por la acción combinada de una velocidad no uniforme de
distribución y difusión. La propagación longitudinal bajo la influencia de la velocidad no uniforme de
distribución es más grande que aquella que sería lograda por la difusión molecular y turbulenta actuando
juntas. El transporte dispersivo obedece la Ley de Difusión de Fick.
El coeficiente de dispersión es determinado como una función de la velocidad promedio del flujo, es
decir:
b
Q n + 2 / 1
D j n 1 + = a (2.11)
A n + 2 / 1
j
Dónde:
a: Factor de Dispersión
b: Exponente de Dispersión
n: Nivel Temporal
j: Nodo de la Malla Computacional
INFORME ESPECIAL Nº 2–ESTRATEGIA DE SANEAMIENTO Y TRATAMIENTO DE LAS AGUAS SERVIDAS 63
