Aplicación preliminar del modelo MIKE 21 en un embalse eutrófico durante eventos de crecidas: caso embalse San Roque, Argentina

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.24850/j-tyca-14-03-07

Palabras clave:

calidad de agua, modelación, eutrofización, hidrodinámica, embalses y lagos

Resumen

La eutrofización constituye uno de los problemas primordiales en calidad de agua, especialmente en cuerpos de agua usados como fuentes de abastecimiento de agua potable. La causa principal de la eutrofización radica en el aporte de nutrientes que desde las cuencas llegan al cuerpo receptor, aumentan su productividad y causan efectos negativos, como floraciones algales tóxicas.

En los últimos años, la aplicación de modelos numéricos de calidad de agua ha resultado una herramienta útil para evaluar y predecir problemáticas ambientales como la eutrofización y consecuentemente para la gestión de los recursos hídricos. En general, estos modelos son precedidos de una modelación hidrodinámica.

En este trabajo se aplica el modelo numérico bidimensional MIKE 21 al embalse San Roque (Córdoba, Argentina) para estudiar y evaluar la dinámica de variables hidrodinámicas y de calidad de agua asociadas con procesos de eutrofización y en respuesta a eventos de crecida ocurridos en el periodo enero-abril de 2017.

Se modelaron y evaluaron las variables hidrodinámicas como velocidad y niveles de agua, y las variables de calidad de agua biológicas como clorofila a, e inorgánicas como oxígeno disuelto, fósforo y nitrógeno. Los resultados mostraron el efecto que los eventos de crecida tuvieron sobre la distribución espacial y temporal de estas variables.

El modelo presentó un buen desempeño con respecto a las variables hidrodinámicas y de calidad de agua inorgánicas con errores porcentuales absolutos (MAPE) por debajo del 10 %. Sin embargo, se observó un menor ajuste de las variables de calidad de agua biológicas.

Citas

Antenucci, J. P., Alexander, R., Romero, J. R., & Imberger, J. (2003). Management strategies for a eutrophic water supply reservoir – San Roque, Argentina. Nedlands, Australia: Centre for Water Research, University of Western Australia.

Bazán, R., Corral, M., Pagot, M., Rodríguez, A., Cossavella, A., Oroná, C., Del-Olmo, S., Rodríguez, M. I., Larrosa, N., Bonfanti, E., & Busso, F. (2005). Teledetección y modelado numérico para el análisis de la calidad de agua en el embalse Los Molinos, Córdoba Argentina. Ingeniería Hidráulica en México, 20(2), 121-135.

Bustamante, M. A., Granero, M., Bonetto, C., Morillo, S., & López, F. (2002). The role of nutrients, physical processes and climatological factors on cyanophytes and dinoflagellates summer blooms. 4th International Conference on Reservoir Limnology and Water Quality, Ceske Budejovice, Czech Republic.

Cardini, J., Zabalett, A., Cardini, C., Confalonieri, R., Duarte, D., Pavón, Mena, L., & Schild, C. (2015). Avances en la modelización del proceso de crecimiento algal en el embalse de Salto Grande y el río Uruguay. Concepción del Uruguay, Uruguay: Facultad Regional Concepción del Uruguay, Universidad Tecnológica Nacional.

Casas, P., Gómez, M. G., Muchiut, J., Vitulich, C. A., Murgio, L., Ruiz-Díaz, P., Ceballos, M. L., Corral, M., Marasas, M. S., Rodríguez-González, S. A., & Rodríguez, A. (2020). Red de estaciones para medición de parámetros hidrometeorológicos en embalses de Córdoba, Argentina. Argencon. Resistencia, Argentina: Institute of Electrical and Electronics Engineers.

Chow, V. T. (1959). Open-channel hydraulics. New York, USA: McGraw-Hill.

Dagatti, M., Prystupczuk, F., Corral, M., & Rodríguez, A. (2017). Desarrollo de un sistema de monitoreo hidro-meteorológico y calidad de agua. XXVI Congreso Nacional del Agua, Córdoba, Argentina.

DHI, Danish Hydraulic Institute. (2016). MIKE 21 Flow Model. Hydrodynamic Module. User Guide. Software para modelación hidrodinámica. Denmark: Danish Hydraulic Institute.

DHI, Danish Hydraulic Institute. (2017). MIKE Software. Student licensed Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Denmark: Danish Hydraulic Institute.

Di-Paolo, L. (2007). Modelo hidrodinámico del embalse San Roque (tesis de licenciatura en Análisis Ambiental). Universidad Nacional San Martín, Buenos Aires, Argentina.

Dillon, P. J., & Rigler, F. H. (1974). The phosphorus-chlorophyll relationship in lakes: Phosphorus-chlorophyll relationship. Limnology and Oceanography, 19, 767-773. Recuperado de https://doi.org/10.4319/lo.1974.19.5.0767

Dodds, W. K. (2006). Eutrophication and trophic state in rivers and streams. Limnology and Oceanography, 51, 671-680. Recuperado de https://doi.org/10.4319/lo.2006.51.1_part_2.0671.

Figueiras, F. G., & Niell, F. X. (1987). Relaciones entre carbono, nitrógeno y clorofila a en la ría de Pontevedra, NO de España. Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Pontevedra, España.

García-Quintero, H. A., & Neira-Obregón, N. (2008). Modelación de la calidad del agua en corrientes naturales mediante sistemas no lineales acoplados (tesis de maestría en hidrosistemas). Pontificia Universidad Javeriana, Colombia.

German, A., Ferral, A., Scavuzzo, M., Guachalla-Alarcon, A., Tropper, I., Ibáñez, G., Torrusio, S., & Shimoni, M. (agosto, 2019). Spectral monitoring of algal blooms in an eutrophic lake using sentinel-2. International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Simposio llevado a cabo en Yokohama, Japón.

Gómez, E. A., Raniolo, L. A., Pierini, J. O., & Pons, J. C. (2016). Batimetría y perfilado sísmico en el lago San Roque-Córdoba. Informe técnico. Buenos Aires, Argentina: Instituto Argentino de Oceanografía- Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet).

Guillén, N., Herrero, H., Castelló, E., Brarda, P., D’Hiriart, A., & Lopéz, F. (noviembre, 2020). Desarrollo de modelos hidrológicos e hidráulicos para manejo de embalses y gestión de cuencas en la provincia de Córdoba. 8° Congreso Internacional sobre gestión y tratamiento integral del agua. Congreso llevado a cabo de manera virtual.

INA, Instituto Nacional del Agua. (2020). Base de Datos ESR/INA-CIRSA-LAyCA/1999-2020. Buenos Aires, Argentina: Instituto Nacional del Agua.

Ji, Z. G. (2008). Hydrodynamics and water quality. Modeling rivers, lakes and estuaries. Hoboken, USA: John Wiley & Sons, Inc.

Klapper, H. (1991). Control of eutrophication in inland waters. England: Ellis Horwood.

Morillo, S. (2002). Evaluación de parámetros de calidad en el embalse San Roque mediante la utilización de un modelo unidimensional “DYRESM-CAEDYM”. Córdoba, Argentina: CIRSA-Instituto Nacional del Agua.

Muchiut, J. (2020). Procesos hidrodinámicos y su relación con floraciones algales en el embalse San Roque, Córdoba, Argentina (tesis de maestría). Córdoba, Argentina: Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba (inédita).

Pirard, C. (1999). Modelación numérica hidrodinámica de la calidad del recurso en lagos (segunda parte). Informe final para beca de iniciación a la investigación. Córdoba, Argentina: CIRSA-Instituto Nacional del Agua.

Roldán-Pérez, G., & Ramírez-Restrepo, J. J. (2008). Fundamentos de limnología neotropical (2ª ed.). Bogotá, Colombia: Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Rodríguez, M. I., & Ruiz, M. (2018). Chapter 2. The Environmental Handbook of Chemistry. In: Limnology of the San Roque Reservoir. Berlin/Heidelberg, Germany: Springer.

Ryan, A. (2012). Hydrodynamic modelling and fluorescent spectral methods for characterizing the spatial distribution of phytoplankton (tesis doctoral en filosofía de la ingeniería Ambiental). Universidad de Australia Occidental, Perth, Australia.

Ruibal, A. L., Bustamante, A., López, F., Buscaglia, G., Berra, C., Granero, M., Arnica, D. L., & Pirad, C. (1999). Monitoreo y modelación de la hidrodinámica y calidad del recurso hídrico afectado por una represa: lago San Roque (Córdoba). Congreso Argentino de Grandes Presas y Aprovechamiento Hidroeléctricos 1999, San Martín de los Andes, del 12 al 15 de octubre de 1999.

SRH, Subsecretaría de Recursos Hídricos. (2012). Inventario de presas y centrales hidroeléctricas de la República Argentina. Tomo III. Argentina: Ministerio de Planificación Federal, Inversión Pública y Servicios.

Silber, M. (1985). Desagregación regional de los aportes de la cuenca alta del río Primero (Informe Técnico Nº 0177). Villa Carlos Paz, Argentina: CIRSA-Insitituto Nacional del Agua.

Vincon, B., & Casenave, C. (2019). Modelling eutrophication in lake ecosystems: A review. Science of the Total Environment, 651(Part 2), 2985-3001. Recuperado de https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.320

Vollenweider, R. A., & Kerekes, J. (1982). Eutrophication of waters. Monitoring, assessment and control. Paris, France: OECD Cooperative Programme on Monitoring of Inland Waters, Organisation for Economic Co-operation and Development.

Wetzel, R. G. (2001). Limnology: lake and river ecosystems. Ámsterdam, The Netherlands: Gulf. Professional Publishing/Elsevier.

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Publicado

2023-05-01

Cómo citar

Ponce, G. A., Rodriguez, M. I., Ruibal-Conti, A. L., Muchiut, J., & Rodriguez, A. (2023). Aplicación preliminar del modelo MIKE 21 en un embalse eutrófico durante eventos de crecidas: caso embalse San Roque, Argentina. Tecnología Y Ciencias Del Agua, 14(3), 314–364. https://doi.org/10.24850/j-tyca-14-03-07

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