Una Aproximación al Problema 2d de Transporte de Cromo y Finos en un Curso Fluvial

Abstract

Se describe un modelo matemático que representa los procesos de transporte de finos y cromo en un ambiente fluvial, y su interacción con los sedimentos de fondo. Las ecuaciones básicas se dedujeron según el supuesto de equilibrio instantáneo, equivalente a admitir que las escalas de tiempo de la advección y de la dispersión son sustancialmente mayores que las de los procesos cinéticos de sorción de los MP. El esquema numérico desarrollado aproxima las ecuaciones diferenciales de advección-dispersión integradas en la vertical, mediante un algoritmo Lagrangeano. Un aspecto fundamental resultó el cálculo de la dinámica de floculación con un modelo empírico. El tamaño característico de los flóculos se calculó mediante un proceso iterativo. Se simuló el transporte de cromo y finos en un curso recto con flujo uniforme, a partir de una fuente vertical en línea, ubicada en el centro del cauce principal, que eroga a una tasa constante. Se determinó que son necesarios 2 días para alcanzar condiciones estacionarias para las concentraciones de cromo en agua, y aproximadamente 5 días para el cromo en sedimentos, dependiendo este último valor del espesor de la capa activa del lecho. Se calculó la formación de agregados para tres eficiencias de colisión, determinándose tamaños entre 44 y 53 micrones, y velocidades de sedimentación entre 0.037 y 0.055 mms-1, resultados compatibles con el nivel de turbulencia y las condiciones hidrosedimentológicas impuestas. Los resultados obtenidos, que deben ser verificados con mediciones, significan una primera aproximación satisfactoria al problema.