software · diagnóstico ambiental

CANARINA:

DESCAR:

DESCAR

Aplicaciones

Contaminantes I Contaminantes II Contaminantes III Contaminantes IV

Algoritmos III · software · diagnóstico ambiental

2. Modelo estratificado

El modelo sigue las indicaciones de la Orden del 13 de Julio de 1993 del Ministerio de Obras Públicas y Transportes del Reino de ESPAÑA, B.O.E. Martes 27 de Julio de 1993, página 22861, I. Disposiciones generales. Proyecto de conducciones de vertidos desde tierra al mar. Las aguas residuales ascienden alimentándose del agua limpia del medio receptor (el mar) que va diluyendo el efluente. En la superficie se crea una capa de mezcla con una concentración homogénea dónde los chorros sigue alimentándose ya con agua contaminada y, por lo tanto, sin aumentar su dilución. Suele suceder por diferencias de temperaturas (sobre todo en verano) y /o salinidades (cercanías de una desembocadura) que el medio esté estratificado encontrándonos con dos capas homogéneas separadas por una superficie denominada picnoclina, donde el gradiente de densidad es muy acusado. Lo que suele suceder es que se mezcla el efluente con proporciones de agua más densa del fondo obteniéndose una densidad mayor que la superficial y quedando atrapada sin llegar a la superficie. Si el tipo de estratificación consiste en la existencia de dos capas homogéneas y separadas por una picnoclina clara diremos que nos encontramos en un medio estratificado. Consideraremos a la picnoclina como superficie libre ficticia. Si la profundidad en el punto de vertido es escasa, y el caudal de vertido es importante, puede alcanzarse la inestabilidad de la capa de mezcla, produciéndose una recirculación de ésta hacia los chorros en toda la profundidad. Esta situación en típica de los vertidos de aguas de refrigeración de las centrales térmicas y nucleares y no suele darse en vertidos de agua residuales urbanas. En caso de que supongamos que exista una capa de mezcla se podrá comprobar la estabilidad de la misma mediante la aplicación del siguiente criterio:

[u₀² B+ U_a² H]/[(u₀ B g’)^2/3 H] <0,54

u₀=velocidad del efluente en la boca de descarga (salida) (m/s), H=profundidad de la boca de descarga (m), g’= aceleración de la gravedad reducida (m/s²), g’=g(ρ_a- ρ₀)/ ρ_0,g=9,81m/s^2, ρ_a=densidad del agua de mar (Kg/m³), ρ₀=densidad del efluente (Kg/m³)

2.1 Medio receptor no estratificado

2.1.1 Difusor con bocas de descarga muy próximas.- Se consideran en este grupo los difusores cuyas bocas disten entre sí menos de un 3% de la profundidad en el punto de vertido. Distinguiremos 5 casos diferentes:

Caso I:

θ >=65º F<=0,1 ó

θ <65º F<=0,36

θ=ángulo entre la dirección de U_a con el difusor.

F=número de Fraude F=Ua³ (g’q)^-1

q=caudal unitario en el difusor q=QL_t^-1 (m²/s)

Q=caudal vertido por el emisario m³/s

L_t=longitud total del difusor (m)

La dilución inicial S, el espesor de la capa de mezcla e y el ancho de la pluma se calculan mediante las expresiones:

S=0,27 U_a H q^-1 F^-1/3

e=0,29H

B=SQ/eU_a

Caso II:

25^o=<θ <65º F>0,36 (*)

La dilución inicial S, el espesor de la capa de mezcla e y el ancho de la pluma se calculan mediante las expresiones:

S=0,38 U_a H q^-1