Page 85 - PLAN METROPOLITANO ESTRATEGIAS DE SANEAMIENTO TARIJA

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

5.5.1.1. Calibración de los módulos: hidrodinámico versus calidad de agua

La calibración de esta etapa requiere generalmente variar la rugosidad del canal, es decir, hacer variar el
coeficiente de rugosidad de Manning (n), hasta encontrar una coincidencia entre los resultados del
modelo y los datos observados en campo. Así, debe realizarse un proceso de ajuste del modelo a
valores de referencia dentro de un determinado intervalo hasta que el modelador decida cuál es el valor
de los parámetros de entrada que mejor predicen las concentraciones con las que se va a comparar.
Una calibración exacta del modelo hidrodinámico es crucial, puesto que regula el tiempo de transito del
agua a lo largo del río y este a su vez impacta directamente sobre la ºT y el OD. El tiempo de transito del
agua en el Río Guadalquivir, puede ser determinado con precisión, a través del uso de trazadores
conservativos; siendo esto no muy práctico desde el punto de vista económico. Otra forma es por medio
de mediciones de velocidad de la corriente a lo largo del curso del río.
Para superar las limitaciones de la calibración independiente de los módulos: hidrodinámico y de calidad
de agua, Deas y Orlob (1999) presentan un método de calibración iterativa en la cual los módulos son
utilizados conjuntamente. A continuación se describe brevemente la aplicación de este método dentro del
contexto del Río Guadalquivir.

5.5.1.2. Aplicación del método de calibración iterativa
El esquema planteado en el presente estudio, asume que: el flujo proveniente de la naciente del Río
Guadalquivir, los caudales de los ríos tributarios y descargas de agua residual, son todos invariables, lo
que permite establecer un régimen de flujo constante. Por el contrario, la ºT responde a un ciclo diario de
calentamiento y enfriamiento del agua, el cual es principalmente producido por la variación de la
intensidad de la radiación solar durante las horas del día (únicamente). Como respuesta a este ciclo
diario, se produce un patrón característico de temperatura, en el que el transporte advectivo hace de
trazador de flujo. Por lo tanto, las variaciones diurnas de temperatura proporcionan una señal similar a la
de un trazador conservativo que es sobrepuesto en el perfil térmico del río. Esta señal se reproduce en
los resultados del modelo, y puede ser ajustada a los datos observados durante el proceso de
calibración.

La calibración de los parámetros para el modulo hidrodinámico incluyen: el coeficiente de rugosidad “n”
de Manning y los coeficientes de dispersión; aunque en este estudio, la variación de la dispersión
longitudinal fue considerada mínima, es decir, los coeficientes se mantuvieron constantes en todas las
corridas. En el modelo de calidad de agua, la calibración de los parámetros que afectan directamente a
la ºT son: la radiación solar absorbida y la reflejada.
Inicialmente, la técnica de calibración requiere que el modulo hidrodinámico de Mike11, sea aplicado
para simular un perfil de flujo del río, el cual será empleado como registro de ingreso para el modulo de
calidad de agua. Éste posteriormente, generará el perfil térmico, que será comparado con el medido en
campo. De ahí, tres posibles relaciones entre fase y amplitud, de los valores computados y observados
pueden ser obtenidas (Ver figura 4.1):
(i) Fase correcta, pero amplitud incorrecta
(ii) Fase incorrecta
(iii) Fase y amplitud correctas
La fase está directamente relacionada con el tiempo de tránsito. El tiempo de transito del agua, está
determinado por la velocidad del agua, y es por lo tanto, una función de la rugosidad del canal. La
amplitud de las variaciones diurnas de la ºT, es afectada principalmente por dos procesos: tiempo de
tránsito (tiempo de exposición del agua); y la radiación solar absorbida. Una vez que la fase del perfil es
efectivamente reproducida, la calibración del módulo hidrodinámico ha sido completada, y de ahora en
adelante, el módulo de calidad de agua será usado de forma individual para calibrar la amplitud del perfil
de ºT.

INFORME ESPECIAL Nº 2–ESTRATEGIA DE SANEAMIENTO Y TRATAMIENTO DE LAS AGUAS SERVIDAS 78