Curso de Modelación de la Calidad del Agua Superficial: Ríos, Canales, y Ciénagas - Sede Caribe

Curso

Curso de Modelación de la Calidad del Agua Superficial: Ríos, Canales, y Ciénagas - Sede Caribe

Departamento Ingeniería Civil y Ambiental
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Curso Modelación Calidad del Agua

La normativa ambiental que reglamenta la formulación de planes de saneamiento y manejo de vertimientos reconoce la importancia de conocer la capacidad de auto depuración de ríos y otros cuerpos de agua e identificar los impactos en el uso y calidad del agua que generan los vertimientos de agua residual sin o con tratamiento en las fuentes receptoras. Los modelos de transporte de contaminantes y de calidad del agua permiten conocer la capacidad de auto depuración de las fuentes receptoras y dimensionar y seleccionar 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 en la fuente receptora bajo diferentes niveles de contaminación y/o tratamiento. Sin embargo, se requiere seguir una metodología rigurosa en la implementación y aplicación de los modelos de calidad del agua para que éstos puedan ser utilizados efectivamente como herramientas útiles en la toma de decisiones de saneamiento y manejo de vertimientos. Se ofrece un curso de actualización teórico-práctica en metodologías de implementación y calibración de modelos de calidad del agua superficial en ríos, canales y ciénagas que sirvan como herramientas a nivel de planeamiento en el diseño de planes de saneamiento. El curso permitirá la capacitación, en la utilización de modelos actualizados disponibles de transporte de solutos, y de calidad del agua.

Dirigido a

Profesionales ingenieros civiles, ambientales, químicos, sanitarios, limnólogos o biólogos involucrados e interesados en la formulación y/o evaluación de planes de saneamiento y permisos y manejo de vertimientos de residuos líquidos en fuentes de agua superficiales y evaluaciones de impacto ambiental, soportados en modelación matemática.

Objetivos

El objetivo general del curso es capacitar a los participantes en metodologías de implementación, calibración y utilización de modelos de transporte de contaminantes y calidad del agua en ríos, canales y ciénagas que sirvan en la definición de planes de saneamiento y manejo de vertimientos de aguas residuales a fuentes de agua superficiales.

Al finalizar el curso los estudiantes estarán en capacidad de:

• Reconocer los fundamentos y el marco de modelación de la calidad del agua en ríos, canales y ciénagas, incluida la toma de datos requeridos para la calibración de los modelos de transporte y de calidad del agua, los criterios de selección de modelos, y los procesos de implementación, calibración, verificación, simulación de escenarios de saneamiento y análisis de incertidumbre.

• Aplicar las ecuaciones gobernantes para la modelación de patógenos, materia orgánica, oxígeno disuelto, nutrientes, sustancias tóxicas, y cadenas alimenticias en sistemas lóticos y lénticos y los métodos de solución de estas ecuaciones, y reconocer las limitaciones de diferentes modelos de calidad del agua disponibles.

• Utilizar y calibrar modelos de transporte y tiempos de viaje de sustancias disueltas y contaminantes en ríos y canales mediante la herramienta Transporte de Solutos desarrollada por la Universidad de los Andes, la cual es de libre utilización.

• Utilizar modelos hidrodinámicos en dos dimensiones aplicables a ciénagas

• Capacitar a los participantes en la implementación, calibración y utilización práctica y calibración del modelo QUAL2K (EPA, Chapra y Pelietter, 2003) de estado estable

• Capacitar a los participantes en la utilización práctica de los modelos dinámicos QUASAR extendido (Lees, et. Al, 1998) y WASP (EPA) mediante laboratorios computaciones de simulación de escenarios de calidad del agua en ríos, canales y ciénagas.

Metodología

El Programa teórico-práctico de 24 horas se realizará en las instalaciones de la Universidad de los Andes Sede Caribe. El curso se desarrollará a través de conferencias magistrales (10 horas), y talleres computacionales (14 horas). En los talleres los participantes tendrán a disposición un computador y mediante laboratorios guiados y asistidos se realizará la capacitación en la utilización y calibración de los modelos de transporte de contaminantes y calidad del agua con datos reales. Durante el curso se entregará a todos los participantes memorias con todas las exposiciones de power-point.

Contenido

Curso– Modelación de Determinantes Convencionales y Sustancias tóxicas

El curso de 24 horas tendrá el siguiente contenido:

• Protocolo de modelación de la calidad del agua de un río o canal

• Procesos y modelos de transporte de contaminantes. Modelos de advección dispersión (ADE), almacenamiento temporal (TS) y zona muerta agregada (ADZ)

• Ensayos con trazadores

• Taller computacional de simulación y calibración de los modelos de transporte ADZ, ADE, TS

• Procesos físicos y bioquímicos. Ciclos de nutrientes. Modelación de determinantes convencionales: materia orgánica, sólidos suspendidos, nitrógeno y fósforo, coliformes totales, pH, oxígeno disuelto, temperatura, crecimientos de fitoplanton y macrofitas

• Modelo QUAL2K,QUAL2Kw, QUASAR y WASP. Fundamentos y datos requeridos

• Taller computacional de simulación y calibración modelos QUAL2K, QUAL2Kw y QUASAR

• Introducción a la modelación de sustancias tóxicas. Mecanismos de sorción y volatilización y mecanismos de reacción tales como fotólisis, hidrólisis y biodegradación

Modelación de pH y alcalinidad, y ecuaciones de equilibrio químico

• Modelación del transporte y destino de metales pesados: Cromo, manganeso, plomo, mercurio y otros

• Modelación de tóxicos orgánicos

• Modelación de interacciones de sustancias tóxicas y cadenas alimenticias

• Modelo WASP aplicado a ríos, canales y ciénagas. Fundamentos y datos requeridos

• Taller computacional de simulación y calibración modelo WASP

Profesores

Luis Alejandro Camacho Botero

Realizó estudios de pregrado en Ingeniería Civil (Uniandes, 1989) y estudios de maestría en recursos hidráulicos (MIC, Uniandes, 1991), maestría en hidrología para el manejo ambiental (MSc, Imperial College de Londres, 1996) y doctorado en modelación de la calidad del agua en ríos (PhD, Imperial College de Londres, 2000). Ha sido profesor de los cursos de Modelación de la Calidad del Agua, Hidrodinámica, Drenaje Urbano, Hidrología Aplicada y Simulación de la calidad ambiental. Fue el director de los proyectos: ""Modelación de Calidad del Agua del Río Bogotá"" y ""Modelación dinámica de la calidad del agua del Río Bogotá"" para la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (2001-2003, 2009-2010 respectivamente) y del proyecto ""Modelación de la calidad del agua del Río Magdalena y caracterización de las aguas residuales de Girardot"" para ACUAGYR (2004-2005). Ha trabajado como asesor de la OMS en Costa Rica en la modelación de la calidad del agua del Río Grande de Tárcoles (2003). Dirigió además el proyecto de ""Metodologías de caracterización hidrológica, hidráulica y de autopurificación de ríos de montaña colombianos"" en la Universidad Nacional de Colombia (2006 – 2010).