Modelado 3D en el Litoral Marino: Impacto de Vertidos Industriales y Alternativas Sustentables

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio sobre la problemática del vertido de efluentes líquidos industriales sobre áreas costeras marinas. Se trata del caso de la industria pesquera en Puerto Deseado (prov. de Santa Cruz, Argentina). El estudio contempla la caracterización del problema, tanto en lo referido a efluentes como calidad de agua marina, el análisis de soluciones y la evaluación de la performance de las alternativas planteadas. Para este último análisis, se han aplicado herramientas de la mecánica computacional, a partir del uso del modelo matemático Coherens para la representación del patrón de corrientes y amplitud de marea y, a partir de sus módulos de transporte de sustancias y vectores biológicos, para la simulación de los campos de concentración de contaminantes. El modelo Coherens es impermanente y tridimensional, y discretiza las ecuaciones de Navier-Stokes mediante un esquema explicito en diferencias finitas, aplicándose la condición de estabilidad de Courant-Friedrics-Lewy (CFL). El cierre del modelo puede realizarse mediante distintos esquemas de turbulencia, definidos por el usuario, lo mismo que el esquema de estabilización por términos advectivos dominantes. Este tipo de detalles se discuten en el presente trabajo, en el cual se describen los aspectos numéricos del estudio, en virtud de la temática del Congreso. La performance del modelo hidrodinámico se presenta en relación a los procesos de validación mediante la comparación de soluciones numéricas con datos de campo obtenidos mediante una boya oceanográfica autómata instalada en la zona de estudio durante un periodo de varias semanas. Se ha logrado en este sentido, un excelente acuerdo entre los niveles y velocidades simulados respecto de las mediciones. Para resolver el problema actual de impacto costero de la actividad pesquera, como solución conceptual se ha analizado la construcción de plantas de tratamiento y emisarios submarinos, localizados estratégicamente. En el trabajo se muestra como el modelo es capaz de representar el problema actual, y la comparación en términos relativos para las alternativas planteadas, incluyendo distintos tipo de tratamiento de efluentes líquidos a realizar previo al vertido. Entre otras conclusiones, se muestra que una representación impermanente y 3D ha sido fundamental en el estudio, en virtud de que los vuelcos no son constantes (existe una fuerte dependencia con la hora del día y el día de la semana) y en relación a los cambios topográficos del cuenco hidráulico y la localización de los difusores de los emisarios.