Contaminación en Cuerpos de Agua Dominados por Mareas: Aplicación del Método Espectral en la Ecuación Adjunta del Problema de Transporte de Sustancias

Abstract

La descarga no controlada de efluentes en cuerpos de agua puede afectar los niveles de calidad de éstas. Resulta conveniente efectuar predicciones sobre la variación de tales niveles en determinadas zonas de interés, y evitar así situaciones críticas que deban luego ser remediadas. Se plantea un problema de diseño óptimo, aplicado a estuarios dominados por marea, bajo un procedimiento matemático que establece objetivos y restricciones tanto del punto de vista ambiental como económico. Considerando el importante grado de carga computacional necesario para desarrollar esta tarea, se propone un enfoque basado en el Método Espectral aplicado a las ecuaciones adjuntas del problema de dispersión de contaminantes. La combinación de ambas técnicas resulta ser considerablemente efectiva para abordar una amplia clase de problemas de diseño en ingeniería ambiental. Tal metodología se implementa numéricamente mediante el método de elementos finitos en el programa de simulación FlexPDE. Dicha simulación se combina con un método de optimización, desarrollado bajo un ambiente de programación en Matlab, que permite tomar las decisiones adecuadas en forma automática. Se dan ejemplos numéricos para ilustrar sobre la conveniencia de la metodología presentada.