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Formulación ecohidráulica para evaluar la capacidad de autodepuración de ríos de montaña
Ecohydraulic formulation to assess self-purification capacity of mountain rivers;
Formulação eco-hidráulica para avaliar a capacidade de auto-purificação de rios da montanha
Registro en:
Revista Producción + Limpia -Vol. 13 No 2 - 2018
1909-0455
Autor
Riaño Neira, María Fernanda
Vigoya Rodríguez, Lusby Yurey
Mancipe Muñoz, Néstor Alonso
Sanabria Buitrago, Mayerling
Resumen
Introduction. Although Colombia has
been recognized as a country of high
biodiversity, it has limited studies about
the interaction of biological variables with
water bodies hydrodynamics of strategic
ecosystems such as mountain rivers.
Mathematical modeling has been widely
used worldwide in order to understand
rivers auto-purification dynamics.
Objective. Formulate a mathematical
model that couples biological and hydraulic variables to assess selfpurification capacity of mountain rivers.
Materials and Methods. An ecohydraulic model is formulated based on
the leaf litter retention and conservative
dye tracer techniques. The formulation
is validated using field measurements in
a mountain river. It is presumed that the
travel time estimated by the conservative
dye tracer method can be used for the
litter retention.Results. An eco-hydraulic
formulation is obtained that would allow
to know the hydrodynamics of the water
body through variables such as flow,
flow velocity and travel time in order
to evaluate the river capacity to retain
and degrade organic matter by action
microorganisms (auto-purification).
Conclusion. The integration of the
experimental hydraulic travel time to
a biological retentivity model makes
possible to comprehensively evaluate
the real auto-purification dynamics of a
mountain river given for specific spatial
and temporal hydrodynamic conditions. Introducción. Colombia, pese a
ser reconocido como un país de alta
biodiversidad, cuenta con pocos estudios
de interacción de variables biológicas
de sus ecosistemas estratégicos (como
ríos de montaña) con la hidrodinámica
de los cuerpos de agua asociados al
mismo. Para entender estas dinámicas
ecosistémicas frente a la autodepuración
de ríos se ha empleado mundialmente
la modelación matemática. Objetivo.
Formular un modelo matemático que
acople variables biológicas y variables
asociadas a la ingeniería de los
recursos hidráulicos para evaluar la
capacidad de autodepuración de ríos
de montaña. Materiales y Métodos.
Las técnicas de retención de hojarasca
y de trazadores conservativos fueron
empleadas para formular un modelo
ecohidráulico al realizar su validación
mediante mediciones en campo, de
lo cual se presume que el tiempo que
debe emplearse para el ensayo de
retención de hojarasca será el mismo
tiempo de transporte hallado por la
técnica de trazadores conservativos.
Resultados. El modelo de la formulación ecohidráulica se realizó con el acople
de las dos técnicas permitiendo conocer
la hidrodinámica del cuerpo de agua a
través de variables como el caudal, la
velocidad y el tiempo de transporte,
para así evaluar la capacidad del río de
retener materia orgánica y degradarla
por la acción de organismos propios del
mismo (autodepurarse).Conclusiones.
La integración del tiempo de transporte
hidráulico experimental a un modelo de
retentividad biológica permite evaluar de
manera integral las dinámicas reales de
autodepuración de un río de montaña
dadas unas condiciones hidrodinámicas
espaciales y temporales específicas. Introdução. A Colômbia, apesar de
reconhecida como um país de alta
biodiversidade, tem poucos estudos sobre a interação de variáveis
biológicas de seus ecossistemas
estratégicos (como rios de montanha)
com a hidrodinâmica dos corpos de
água associados a ela. Para entender
a dinâmica desses ecossistemas em
frente à auto-purificação dos rios,
a modelagem matemática tem sido
amplamente utilizada em todo o mundo.
Objetivo. Formular uma ferramenta
matemática que combina variáveis
biológicas e hidráulicas para avaliar a
capacidade de autodepuración de ríos
de montaña. Materiais e Métodos.
As técnicas de aprisionamento da
folhada e traçadores conservadoras
foram usadas para formular um modelo
ecohidráulico para efectuar a validação
por meio de medições de campo, a partir
dos quais presume-se que o tempo a ser
utilizado para a maca teste de retenção
é o mesmo tempo de transporte
encontrado pelo método dos traçadores
conservadores. Resultados. O modelo
da formulação eco-hidráulica foi feito
com o acoplamento das duas técnicas
permitindo conhecer a hidrodinâmica
da massa de água através de
variáveis como vazão, velocidade e
tempo de transporte, a fim de avaliar
a capacidade do rio em reter matéria
orgânica e degradá-lo pela ação de seus
próprios organismos (autopuração).
Conclusões. A integração do tempo
de transporte hidráulico experimental
a um modelo de retentividade biológica
permite avaliar de forma abrangente a
dinâmica real de autopurificação de um
rio de montanha, dadas as condições
hidrodinâmicas espaciais e temporais
específicas.