Implementación de Técnicas Experimentales y Numéricas Novedosas para el Estudio del Impacto Antropico en el Río Suquía

• Autores: Monasterio, Aiken
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: López, Sebastián; Portigliatti, Andrés Julián
• Materia: Práctica Supervisada I.Amb.; Ingeniería Ambiental; Métodos de simulación; Hidrología; Planificación urbana; Contaminación; Recursos hídricos; Agua; Cuencas; Contaminantes; Suquía (Río, Córdoba, Argentina); Córdoba (Argentina)
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Práctica Supervisada (I.Amb.)--FCEFN-UNC, 2024.
Fil: Monasterio, Aiken. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.
La creciente urbanización tiene un impacto importante y variado en el ciclo hidrológico, afectando tanto la disponibilidad como la calidad del agua. Las expansiones urbanas demandan un manejo más efectivo del entorno urbano. Estos desafíos subrayan la importancia de adoptar enfoques integrados y sostenibles para la gestión urbana, que consideren tanto las necesidades humanas como la conservación del ecosistema y los recursos hídricos. En este contexto, se necesita recurrir a nuevas técnicas experimentales y numéricas para abordar estas problemáticas. La combinación de métodos experimentales avanzados, como la medición de isotopos estables, con enfoques numéricos, como los modelos de simulación de dispersión de contaminantes, ofrece la posibilidad de mejorar la comprensión de la interacción entre los distintos componentes del ciclo del agua en entornos urbanos. Este trabajo presenta la primera base de datos isotópicos de la ciudad de Córdoba, junto con un protocolo para muestreos futuros, detallando la metodología empleada para la recolección y análisis de muestras de agua en diversos sitios de interés de la cuenca del río Suquía. Esta técnica permite evaluar la contribución relativa de diversas fuentes al escurrimiento en el río Suquía, evidenciando la influencia significativa de aguas residuales y potables en el tramo urbanizado del río. Estos resultados preliminares son cruciales para formular políticas públicas y diseñar medidas estructurales y no estructurales. Por otro lado, el modelo de dispersión de contaminantes 2D demuestra eficacia, flexibilidad y confiabilidad en sus resultados. Se destaca que la longitud de mezcla completa no se ve afectada por la concentración inicial del vertido, pero la concentración final de DBO en el río Suquía sí lo es. Se concluye que vertidos con altas concentraciones bajo condiciones hidrológicas desfavorables incumplirían la normativa para caudales normales del río Suquía. El análisis de isotopos estables permite identificar fuentes de agua, comprender los flujos subterráneos y superficiales, y evaluar la calidad del agua de manera más precisa, facilitando la planificación de la gestión de recursos hídricos y contribuyendo a la protección de los ecosistemas acuáticos y la salud pública. El modelo de dispersión de contaminantes proporciona una herramienta predictiva para evaluar el transporte y la distribución de contaminantes en el medio acuático, permitiendo simular diferentes escenarios y diseñar estrategias de gestión más efectivas para prevenir la contaminación y proteger la calidad del agua, lo que contribuye a mejorar la seguridad hídrica y priorizar los esfuerzos de protección de los ecosistemas acuáticos desde todos los niveles de gestión.
The increasing urbanization has a significant and varied impact on the hydrological cycle, affecting both water availability and quality. Urban expansions demand more effective management of the urban environment. These challenges underline the importance of adopting integrated and sustainable approaches to urban management, considering both human needs and ecosystem conservation, and water resources. In this context, there is a need to resort to new experimental and numerical techniques to address these issues. The combination of advanced experimental methods, such as stable isotope measurement, with numerical approaches, such as pollutant dispersion simulation models, offers the possibility of improving understanding of the interaction between different components of the water cycle in urban environments. This work presents the first isotopic database of the city of Córdoba, along with a protocol for future sampling, detailing the methodology used for the collection and analysis of water samples at various sites of interest in the Suquía River basin. This technique allows for evaluating the relative contribution of various sources to runoff in the Suquía River, highlighting the significant influence of wastewater and drinking water in the urbanized stretch of the river. These preliminary results are crucial for formulating public policies and designing structural and non-structural measures. On the other hand, the 2D pollutant dispersion model demonstrates effectiveness, flexibility, and reliability in its results. It is noted that the complete mixing length is not affected by the initial concentration of the discharge, but the final BOD concentration in the Suquía River is. It is concluded that discharges with high concentrations under unfavorable hydrological conditions would fail to comply with the regulations for normal flows of the Suquía River. Stable isotope analysis allows for identifying water sources, understanding groundwater and surface flows, and evaluating water quality more accurately, facilitating water resource management planning and contributing to the protection of aquatic ecosystems and public health. The pollutant dispersion model provides a predictive tool for assessing the transport and distribution of contaminants in the aquatic environment, allowing the simulation of different scenarios and the design of more effective management strategies to prevent pollution and protect water quality, thus contributing to improving water security and prioritizing efforts to protect aquatic ecosystems from all levels of management.
Fil: Monasterio, Aiken. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.