EXPLICACION DE LA PROBLEMATICA AMBIENTAL, Diapositivas de Sistemática

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MODELOSMODELOS

AMBIENTALES AMBIENTALES

MODELOS AMBIENTALESMODELOS AMBIENTALES

Son la representación Conceptual, Matemática,

Informática y Gráfica de un Proceso, Problema o

IMPACTO Ambiental, que pueden permitir su

SIMULACION.

TIPOS DE MODELOS:

• (^) MATEMATICOS
• (^) INFORMATICOS

MODELOS MATEMATICOSMODELOS MATEMATICOS

Son los que se expresan mediante ecuaciones

matemáticas o algoritmos los problemas

ambientales a resolver o para CALIFICAR

los IMPACTOS ambientales.

EXPRESIONES MATEMÁTICAS

ECUACIONES:

1. ARITMETICAS (Sumas, Logaritmos,

Exponenciales, Derivadas,

Integrales,..)

2. CONTINUIDAD

3. CONSERVACIÓN DE LA MATERIA.

4. CANTIDAD DE MOVIMIENTO

5. OTRAS

CONDICIONES A EVALUAR DEL AIRE, AGUA, SUELO,

FLORA, …:

- CONCENTRACION

• DISPERSIÓN
• DILUCIÓN
• DIFUSIÓN
• EL MOVIMIENTO
  • EL TRANSPORTE DE CONTAMINANTES
  • LA DIFUSIÓN
• OTROS

ODELO GAUSSIANO:

Emisiones a nivel del terreno

.Elevación de la Pluma o Penacho

Concentración de la Pluma o Penacho

                                                               

exp

exp

Gz

Z H

Gz

z

y

y

GyGzU

Q

C x y z

 C = CONCENTRACIÓN DE LOS CONTAMINANTES Q = CAUDAL DE EMISIONES (TASA DE EMISIÓN) G y,z = DESVIACIONES ESTÁNDAR U = VELOCIDAD DEL VIENTO Z = ALTURA DE LA LÍNEA CENTRAL DE LA PLUMA H = ALTURA TOTAL DE LA PLUMA

MODELO de DISPERSIÓN de CONTAMINANTES tipo Gaussiano ISCLT ( Industrial Source Complex Long Term - EPA ) Donde: Cx = Concentración máxima esperada en g/m Q = Tasa de emisión en g/s Us = Velocidad del viento en m/s y = Parámetro de dispersión lateral en m. z = Parámetro de dispersión vertical en m.  (^) = Factor que depende de la altura del penacho, de la altura del receptor y de la altura de la capa de mezcla. Las ecuaciones del modelo ISCLT3 son ejecutadas utilizando el software ISC-VIEW, el cual predice la dispersión de contaminantes.

( 2  * Us *  y *  z )

Q Cx 

TIPOS DE MODELOS (E.P.A.)

UN FACTOR DE EMISIÓN:

ES LA TASA MEDIA A LA CUAL SE EMITE UN CONTAMINANTE A LA ATMÓSFERA, DIVIDIDO POR LA CANTIDAD DE COMBUSTIBLE QUEMADO O POR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN O POR LOS Km. RECORRIDOS POR UN VEHÍCULO   TIEMPO MASA EMISIÓN 

Ej.: FACTOR EMISIÓN DE MATERIAL PARTICULADO DE

UN INCINERADOR

* PARA CADA CONTAMINANTE O INDICADOR DE

IMPACTO

Fe = 30 lb / Ton lb día

día Ton Ton lb E 300 / 10

30  

RUIDO AMBIENTAL

Para determinar el nivel de ruido ambiental se mide utilizando el nivel sonoro de energía equivalentes (Leq) Leq = AL + 10 log D - 35. Ldn = AL + 10 log(Dd + 10 Dn ) - 49. Donde, Leq= Nivel de emisión de presión (dBA) AL= nivel sonoro ponderado- A máximo del suceso D= Duración del suceso durante el periodo de una hora, seg Dd= Duración del suceso durante las horas diurnas ( 7:00 H – 22:00 h) Dn= Duración del suceso durante las horas nocturnas ( 22:00 H – 7:00 h)

ECUACIÓN UNIVERSAL DE PERDIDA DE

SUELO

Esta ecuación refleja el proceso de sustracción o desgaste del suelo, por acción de procesos exógenos.

A ═ R x K x LS x C x P

Nota: Esta ecuación es la utilizada en software Donde, A ═ Perdida de suelo [t/ha] R ═ Factor de fuerza de lluvia [j.m^2 .cm.hora-1] K ═ Factor de erodabilidad del suelo [] LS ═ Factor pendiente-Longitud (factor adimensional). C ═ Factor de Cobertura Vegetal (factor adimensional). P ═ Factor de práctica de control de la erosión (factor adimensional).

MÓDULO DE RUPTURA DEL SUELO

El modulo de ruptura es la fuerza de cohesión aplicada sobre el área de un cilindro de suelo en posición horizontal hasta conseguir su ruptura. La ruptura del suelo reflejan las condiciones de resistencia mecánica. Capacidad de los materiales de soportar tensiones. Se mide en unidades de fuerza por unidad de área. MR = 0.289 x F / D x L. Donde, MR: módulo de ruptura (kg/cm2) F: fuerza aplicada (libras) D: diámetro del cilindro de suelo (cm) L: longitud del cilindro de suelo (cm)

MODELO DE REACTOR MEZCLA COMPLETAMODELO DE REACTOR MEZCLA COMPLETA

(RMC) (RMC)

Determinar la concentración de un contaminante

en tramos diferentes C1 (500m), C2 (1.000m),

C3 (1.500m), basados en la siguiente ecuación de

continuidad.

Qcin – QC1 – KC1V1 = O

C1 = (g/m3)?

QC1 – QC2 - KC2V2 = O

C2 = (g/m3)?

QC2 – QC3 - KC3V3 = O

C3 = (g/m3)?

OXIGENO DISUELTO

A continuación se presenta la ecuación para evaluar el oxigeno

disuelto de cuerpos de agua.

Donde, Dt= Déficit de oxigeno disuelto para cualquier caudal a un tiempo y distancia aguas abajo (días) K1 = Coeficiente de desoxigenación (1/día) K2 = Coeficiente de Re aireación (1/día) Lo = DBO ultima Carbonácea inicial (mg/l) Da = Déficit de OD el punto de vertido (mg/l) t = Tiempo de flujo, día Fuente: ROMERO, Jairo. Tratamiento de Aguas Residuales, teoría y principios de diseño. Ed. Escuela colombiana de ingeniería. Bogotá, 2005. p. 986.

Modelo GODS

Modelo para calificar impactos a las aguas subterráneas. Permite evaluar el Índice de Vulnerabilidad de un Acuífero a la contaminación superficial debido al desarrollo de un proyecto. La siguiente es la ecuación matemática para el modelo.

IV = G x O x D x S

IV: Índice de Vulnerabilidad G : Condición del Acuífero: Valora el grado de confinamiento. O : Características Litológicas: Determina el tipo de Material (Arenas, arcillas,). D : Profundidad del agua: Considera el techo del acuífero. S : Características Texturales del suelo Fuente: INGEOMIAS. Proyecto: Investigación y zonificación de amenazas por procesos de aprovechamiento del subsuelo. Bogotá D.C. 2002

Difusión de contaminantes en tres dimensiones Es una aplicación de la Ley de Fick, la cual determina de forma real las la concentración contaminante que se necesite evaluar dentro de ríos. Donde, Dx= Diferencia de Distancia con respecto al eje horizontal Dy=Diferencia de Altura de la columna de agua Dz= diferencia del Ancho del rio x= Distancia con respecto al eje horizontal y=Altura de la columna de agua z= Ancho del rio M = peso de la sustancia DM= diferencia de peso de la sustancia