Revista 232 by ACODAL ACODAL

REVISTA 2013

Julio 2013 - Revista 232 ISSN-0120-0798

¿Es necesaria una ley general de agua potable y saneamiento básico?

Perspectiva sectorial

El sector agua potable debe generar políticas de adaptación

Junta Directiva Periodo 2012 – 2014 Presidente: Francisco Javier Rebolledo M.

Sector Consultoría y/o Ingeniería: Carlos Fernando Faccini O. Acuatécnica S.A.

Vicepresidente: Freddy Augusto Santiago Molina Miembros Personales: Francisco Javier Rebolledo M. (p) Víctor Tellez Abuabara (s) Freddy Augusto Santiago Molina (p) Juan Pablo Rodríguez Miranda (s)

Sector Servicios Públicos: Luis Eduardo Gutiérrez Aroca Empresa de Servicio de Acueducto y Alcantarillado de Valledupar S.A. E.S.P. -EMDUPARAlberto Merlano Alcocer Acueducto Agua y Alcantarillado de Bogotá Sector Universitario: Inocencio Bahamón Calderón Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Sector Industrial y Comercial: Raúl Eduardo García Rodríguez Corpacero S.A. Alfonso Serrano Anaya S&E S.A. Tecnopipe

Veedores: Geovanis Arrieta Bernate (p) Andrés Alfredo Chaves Solano (s) MIEMBROS SECCIONALES Seccional Centro Presidente: Luis Alberto Jaramillo Gómez Directora Ejecutiva: Sandra Martínez Manrique direccionejecutiva@acodal.org.co ascentro@acodal.org.co Bogotá D.C.

Seccional Noroccidente Presidente: Jaime Laíno Quiceno Director Ejecutivo: Luis Aníbal Sepúlveda anibalsepulveda@une.net.co Medellín - Antioquia

Seccional Occidente Presidente: Ing. Edgar Llanos Libreros Directora Ejecutiva: Luz Ángela Otálora direccion@acodal.com Cali - Valle

Seccional Caribe Presidente: Víctor Téllez Abuabara Director Ejecutivo: Oiden Ara que Mejía direccion@acodalseccionalcaribe.org.co Barranquilla - Atlántico

PERSONAL ADMINISTRATIVO Presidente Ejecutiva Maryluz Mejía de Pumarejo presidencia@acodal.org.co Gerente Nacional Alberto Valencia Monsalve gerencia@acodal.org.co Nelson Albeiro Castaño Contreras investigacion@acodal.org.co

Cindy Astrid Rodríguez Forero afiliados@acodal.org.co Diana Paola Sánchez Herrera gestionproyectos@acodal.org.co Amanda García García publicaciones@acodal.org.co Adriana Carrera Burgos congreso@acodal.org.co

Diagonal 60 No. 22-20 PBX: (57) (1) 7020900 - 2122010 Fax: (57) (1) 2352389 - 2352569 Email: revista@acodal.org.co – Web site: http://www.acodal.org.co Bogotá. D.C. – Colombia

Consejo editorial Ing. Francisco Javier Rebolledo Muñoz Presidente Junta Directiva Orden al Mérito Julio Garavito Ing. Andrés Eduardo Torres Abello M.Sc Hidrología Urbana, Ph.D Hidrología Urbana Sandra Méndez Fajardo Ingeniería Civil Magíster en Ingeniería Civil Freddy Augusto Santiago Molina Vicepresidente Junta Directiva Alberto Valencia Monsalve Gerente Nacional Acodal Colaboradores Permanentes: Juan Pablo Rodríguez Miranda Miembro Personal Junta Directiva

Andrés Alfredo Chaves Solano Ingeniero PMO

Luz Ángela Mondragón Asesora presidencia Acodal

Francisco Rodríguez Asesor de Comunicación

Seccional Seccional Seccional Seccional

Noroccidente Occidente Centro Caribe

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Coordinador Consejo Editorial Luis Alberto Jaramillo Gómez Presidente Seccional Centro

Recepción de Artículos revista@acodal.org.co gestionproyectos@acodal.org.co Editor ACODAL Dirección Mercadeo y Publicidad Abogada: Sandra C. Martínez Manrique Directora Ejecutiva Seccional Centro Diseño, Diagramación y Montaje Luz Mery Avendaño Fotografía: Andrés A. Chaves Impresión Editorial Gente Nueva

Contenido Editorial Agua para la paz Maryluz Mejía de Pumarejo.................... 3 ¿Es necesaria una ley general de agua potable y saneamiento básico? Luz Ángela Mondragón Restrepo.............. 5 Perspectiva sectorial Maryluz Mejía de Pumarejo...................11 Entrevista con Omar Franco Director del IDEAM..............................15 Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado Mónica Stela Eljaiek Urzola, Msc, Leydy Karina Torres Gil, Julio José Fernández Yepes...................19 Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”. Alfredo José Constain Aragón................29 Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas Dirceu Enrique Vargas, Ángela Patricia Puentes, Jorge Luis Sánchez, José Eduardo Estévez..........................47 Actividades gremiales destacas...............61

Editorial

Agua para la paz Se abre el gran debate para garantizar un desarrollo rural equitativo y sostenible.

CODAL viene destacando el importante avance en las inversiones en agua potable y saneamiento básico contratados y en ejecución durante el actual gobierno del Presidente Santos por $4,1 billones de pesos en 859 proyectos que benefician a 500 municipios en desarrollo del Programa de Agua para la Prosperidad, que incluye la ejecución de los recursos que vienen siendo manejados bajo diferentes esquemas como Planes Departamentales de Agua –PDA-, proyectos emblemáticos, conexiones intradomiciliarias y proyectos rurales. La aceleración dada a la locomotora de la vivienda en el marco del Programa de Ciudades Amables del Plan Nacional de Desarrollo “Prosperidad para Todos”, tiene sin duda sustanciales impactos positivos en el crecimiento de la economía nacional, hoy afectada por la preocupante reducción del PIB industrial y en la sostenibilidad de los sistemas de agua potable y saneamiento básico en las zonas urbanas. Según informe del Viceministerio de Agua Potable y Saneamiento Básico, en las zonas rurales del país se adelantan 70 proyectos por $114.460 millones, lo que señala la necesidad de evaluar si es necesario aumentar la inversión en las zonas de economía campesina para que sin perder la dinámica urbana, se responda a los compromisos logrados en los Acuerdos de Paz con eficiencia, nuevas tecnologías y capacidad de gestión. En el Primer Informe de Avance de los Acuerdos para la Paz se señalan compromisos en materia de agua potable en las zonas rurales del país y para garantizar una oferta hídrica más equilibrada que favorezcan el “acceso y uso de la tierra en condiciones productivas” y el “desarrollo social” para combatir la pobreza rural. Frente al reto de apoyar los acuerdos de paz, todos los ciudadanos y las organizaciones de la sociedad civil tenemos un papel a desempeñar desde nuestras propias fortalezas, tal como lo han

experimentado acuerdos exitosos en países como Guatemala y Sudáfrica, entre otros. En materia de oferta hídrica, se presentan zonas de alta escasez dentro de la frontera agrícola que dificulta el desarrollo de la economía campesina y donde los grandes productores monopolizan las fuentes. En materia de agua potable y manejo de residuos sólidos y líquidos, atender a las viviendas dispersas y asentamientos dispersos y aislados, exige técnicas y tecnologías apropiadas a la diversidad de los escenarios hidrológicos, topográficos y distancias a centros urbanos que cuentan con abundante oferta de agua potable. Una respuesta acorde a los distintos escenarios donde se promoverá el desarrollo de la economía campesina exige un ajuste a la forma de participación del Estado para retener a los pequeños productores agrarios. Ya ACODAL ha venido señalando la necesaria reforma a la reglamentación y regulación del recursos hídrico para lo cual ha insistido en la creación de organismos de cuenca que aseguren una oferta hídrica equitativa entre grandes y pequeños productores agrícolas. En materia de agua potable,la distribución del recurso natural y de los excedentes de agua potable deberá responder a las demandas de asentamientos y viviendas rurales afectadas por mala calidad y racionamiento. Con ese fin, hemos insistido en la estructuración de programas de asistencia técnica que fortalezca la capacidad local en el acceso a fuentes alternativas a las superficiales y a tecnologías de potabilización para consumo humano en viviendas aisladas. De otra parte, el manejo de residuos líquidos y sólidos merece especial cuidado para evitar que quienes reglamentan las normas técnicas y los requisitos ambientales para la protección de los recursos naturales afectados,exijan tecnologías costosasque solo pueden ser financiadas en presencia de economías de escala.

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Finalmente, es perentorio entender que los usuarios campesinos y de municipios rurales no son un mercado potencial para las grandes empresas prestadoras pues con los niveles de ingresos allí existentes no se podrán pagar las tarifas derivadas de sistemas tradicionales de acueducto y alcantarillado que se diseñan para grandes volúmenes de usuarios residentes en densidades superiores a 60 viviendas por hectárea. Esta situación, que a veces parece olvidada en las políticas y reglamentos nacionales, debe ser objeto de estudio para poder diseñar estrategias tecnológicas y organizativas que permitan a las comunidades de usuarios campesinos gestionar sus propios sistemas en condiciones de eficiencia económica y tecnológica.

Los anteriores retos abren el debate sobre las propuestas que nuestros afilados y demás interesados del sector puedan ofrecer para sumarse a la locomotora de la Paz. Bajo este propósito, ACODAL presentará en el 56ª Congreso Anual un primer borrador de propuesta de AGUA PARA LA PAZ. MARYLUZ MEJÍA DE PUMAREJO Presidente Ejecutiva de ACODAL

¿Es necesaria una ley general de agua potable y saneamiento básico? Luz Ángela Mondragón Restrepo*

Estamos en época de ajustes legislativos en materias sociales y ambientales. Uno de los casos más significativos lo representa el proyecto de ley que redefine el Sistema general de Seguridad Social en Salud que tanto debate suscita desde las dos perspectivas en juego: el retorno a la estatización de los servicios denominados básicos y fundamentales y quienes le asignan una notable importancia a la participación del sector privado. Estas notas pretenden llamar la atención sobre vacíos legislativos en la oferta de los servicios públicos que garantizan el acceso a agua potable, la recolección y el tratamiento de los residuos sólidos y líquidos producidos en los domicilios de los hogares.

Asesora presidencia de Acodal. Asesora Findeter.

La Ley 142 de 1994 fue adoptada en un escenario crítico en la prestación pública de servicios fundamentales para la salud, la vida y el ambiente como los de agua potable y saneamiento básico y para la productividad nacional como la energía, el gas y las comunicaciones. Los resultados en cobertura y calidad en la prestación de servicios de acueducto, alcantarillado y aseo particularmente en las zonas urbanas han venido aumentando a ritmos diferentes pero importantes. Por ejemplo, el acceso a agua potable se incrementó en 1%, en alcantarillado y aseo en 4% entre 2005 y 2010. Sin embargo, los aumentos son menos significativos en tratamiento de residuos sólidos que se mantiene cercano al 69% caracterizado por un bajo tratamiento de los lixiviados. El mayor rezago se registra en el tratamiento de vertimientos líquidos que además de presentar una cobertura del 31%, en la mayoría de los sistemas en operación se logra un tratamiento terciario.

¿Es necesaria una ley general de agua potable y saneamiento básico?

n Colombia creemos que los problemas se solucionan legislando. La mayoría de las veces los críticos de las ilusiones que nos formamos los colombianos acerca de la eficacia de las leyes en la trasformación del país tienen razón. Sin embargo en esta ocasión, después de casi cerca de 20 años de expedida la Ley 142 de 1994, es necesario recoger la experiencia lograda para complementar este régimen de servicios públicos en materia de agua potable y saneamiento.

De igual forma se ha avanzado en una gestión eficiente de empresas prestadoras especialmente por un mayor recaudo de tarifas en los grandes centros urbanos, un relativo mejoramiento en la recuperación de los costos incu-

rridos y mal que bien en un sistema de subsidios en parte financiados por los usuarios de mayores ingresos. La regulación y el control de estos servicios se basaron en la creación de las agencias estatales responsables de estas funciones, permitieron definir con mayor claridad las tarifas y se introdujo un sistema contable de costos.

Las dificultades por resolver Varias dificultades se han hecho evidentes en el desarrollo de los servicios de agua potable y saneamiento básico. Entre otras se destacan las siguientes: • La ausencia de instrumentos de planeación sectorial con perspectiva de largo plazo que oriente la inversión y los programas de corto y mediano plazo a nivel nacional, regional, departamental y por centro urbano y centro poblado rural.

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• Las deficiencias de información sobre situación real de los servicios en cuanto a las coberturas efectivas y por tanto de las inversiones a programar por centro urbano, centro poblado rural, componentes de cada servicio, reducción de la vulnerabilidad de los sistemas, pérdidas técnicas reales. No hay información ni modelos que ajusten cobertura y calidad como por ejemplo la calidad y continuidad del agua, el nivel de tratamiento de los residuos líquidos y sólidos.

• La baja capacidad de financiamiento de la inversión y subsidios con base en el recaudo tarifario. De hecho las inversiones continúan siendo financiadas en un 69% con recursos fiscales por transferencias nacionales del Sistema General de la Nación (42%), regalías (16%), Presupuesto directo de la Nación (11%).1

1 Ver: Uribe Eva María, Superintendente de Servicios Públicos Domiciliarios. Presentación “Políticas colom-

• La ausencia de oferta sistemática de tecnologías de punta y apropiadas a la enorme diferencia de lugares y regiones del país, sus costos, nivel de productividad y vida útil. Cuantiosas inversiones se han realizado en poblaciones cuyas condiciones geográficas, climáticas y baja capacidad de gestión y operación explican los déficit en calidad y cobertura. • Bajo desarrollo empresarial y de gestión de prestadores directos en municipios menores y centros poblados rurales que impide entender y aplicar complejas normas regulatorias en materia tarifaria y de eficiencia técnica, operativa y contractual. • Persisten aún cuantiosas pérdidas por altos índice de agua no contabilizada que en la media nacional se ubica en valores superiores al 43%. • La baja calidad del agua afecta a la mayoría de los municipios con población menor a 20.000 habitantes y asentamientos rurales del país por lo que la flexibilización de la normativa sobre control de calidad es más un llamado de urgencia al estado a buscar una solución en zonas apartadas donde el acceso a la salud es precario. • Los anteriores factores explican en buena parte la baja productividad de la inversión en el sector, a lo que se suman la poca transparencia en los costos, cálculos tarifarios, el traslado de costos de ineficiencias a los usuarios y en algunos casos, a la captura de rentas excesivas obtenidas por prestadores que son reguladas y vigiladas como agentes de mercados en competencia sin evaluar su condición de monopolios con inmenso poder de mercado. • Las fallas en el sistema de subsidios y contribuciones por efecto de los subsidios inbianas para el agua potable y el saneamiento básico”. Santiago de Chile, sep. 2008.

directos derivados de la inversión pública y que no se encuentran de manera explícita en las tarifas cobradas, el bajo porcentaje de usuarios aportantes de estas contribuciones, lo que hace ineficiente el funcionamiento de un Fondo Nacional Solidaridad, establecido en el artículo 53 la Ley 1537 de 2012.

de mercados y entre zonas urbanas y rurales y que atienda, con base en un diagnóstico responsable las reales necesidades y vulnerabilidades de los sistemas de agua potable y saneamiento básico. Los recursos nacionales se adjudicarán mediante incentivos a proyectos pertinentes, bien costeados y de calidad.

• La participación en el Producto Interno Bruto – PIB, de la inversión sectorial ha sido baja y no ha superado el 0,62%, porcentaje que puede representar el 1,0% en el actual gobierno si se ejecutan los $4 billones de pesos entre 2012 y 2014 anunciados por el Ministro Vargas Lleras.

• Como corolario de la planeación nacional, los municipios deberán adoptar de manera obligatoria los planes maestros de agua potable y saneamiento en el marco de sus Planes de Ordenamiento Territorial y directrices de ordenamiento metropolitano y regional. De esta forma se evitarán contratos en obras innecesarias y con sobrecostos, se logrará una programación de inversiones de corto, mediano y largo plazo. Estos planes deberán estar viabilizados por instancias técnicas asesoras del gobierno nacional y administraciones territoriales que definirá la ley bajo un estricto régimen de inhabilidades que prevenga actos de corrupción.

La Ley 142 de 1994 tuvo como principal objetivo organizar el mercado de los servicios públicos, definir funciones, responsabilidades derechos y deberes de los distintos agentes participantes de la prestación de servicios públicos como los comentados en este escrito. Esta ley no legisló por no ser su propósito, en materia de planeación nacional, departamental ni municipal, como tampoco introdujo instrumentos que atendieran las profundas desigualdades entre regiones, centros urbanos y entre zonas urbanas y rurales. Siguiendo el orden de las dificultades antes descritas, se pueden mencionar aspectos que debe tratar una ley marco que oriente desde una perspectiva estratégica el horizonte de trabajo tanto de actores públicos como privados que participan en el desarrollo sectorial. Entre los principales aspectos se destacan: • La obligatoriedad de definir un plan plurianual de agua y saneamiento que oriente las inversiones con origen en recursos del Sistema General de Participaciones – SGP, las regalías, el Presupuesto General de Nación a cubrir las desigualdades regionales,

• Estructuración de un Sistema nacional, regional y municipal de información sobre las características de los sistemas con la respectiva vida útil de sus componentes, vulnerabilidades, costos y necesidades de inversión. De esta forma los aportes nacionales podrán destinarse en condiciones de productividad, eficiencia y calidad.

¿Es necesaria una ley general de agua potable y saneamiento básico?

Ley general para darle marco a la Ley 142/94

• La ley marco deberá exigir el cálculo de diferentes costos de referencia que diferencie los subsidios por inversión pública y los subsidios a las tarifas. De esta forma, se logrará transparencia en los aportes solidarios y en los subsidios otorgados por usuario y mercados. • La selección de proyectos que serán apoyados financieramente con recursos nacionales deberá asignarse a proyectos que consulten las características locales para evitar sobre costos o problemas en la operación.

Esta norma deberá estar soportada en un reglamento técnico que obligue al estudio de alternativas tecnológicas y se soporta en investigaciones financiadas con los recursos para ciencia y tecnología con fuente en el sistema nacional de regalías. • Deberán introducirse de manera obligatoria en los planes maestros de agua potable y saneamiento básico, la programación de las inversiones y actuaciones para la reducción del agua no contabilizada. • El Gobierno nacional deberá estructurar un plan de asistencia técnica específica para los operadores y gestores de los acueductos rurales, así como un programa de asistencia técnica y capacitación en convenio con el SENA, las universidades, el sistema de Ciencia y tecnología, la cooperación técnica internacional para lograr plantas de personal calificado y profesionalizado, tal como se aplica para el sistema de la carrera docente.

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• La oferta de agua por debajo de los indicadores de calidad debe ser tipificada como delito, con base en un plan de mejoramiento de la calidad, metas definidas en un plan específico que programe con recursos nacionales y locales, las inversiones para lograr la potabilización en periodos que consulten la capacidad de inversión tanto nacional, municipal y de las entidades prestadoras.

• Para fortalecer la veracidad en los datos registrados la información de los prestadores reportada al Sistema Único de Información – SUI, la cual será analizada, auditada y

verificada por la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios –SSPD- en trabajo conjunto con instancias de la sociedad civil y centros académicos certificados para evaluar el cumplimiento de las normas regulatorias. En este mismo sentido la Junta del Banco de la República, establecerá una tasa máxima de rentabilidad las inversiones de acuerdo con la obtenida en negocios de similar riesgo. • Es perentorio que la ley establezca que los recursos que en el Presupuesto nacional se asignen al Fondo Nacional Solidaridad, establecido en el artículo 53 la Ley 1537 de 2012, se asignen a mercados donde los usuarios se encuentren en condiciones de pobreza y los prestadores resulten calificados como eficientes según información auditada por instancias contratadas por la SSPD. Si llegan vientos de reforma en el sistema nacional de salud, también llegan tornados en el sector de agua potable y saneamiento básico. Es urgente abrir el debate para promover una ley que le de marco al actual régimen de servicios públicos domiciliarios, defina el destino y la focalización de los de los recursos nacionales, y condicione el apoyo fiscal al cumplimiento de los preceptos del Plan Nacional Sectorial. Esto es posible y necesario pues se trata de servicios de alto impacto en la vida, la salud y el ambiente y en consecuencia corresponde al poder legislativo orientar la inversión y exigir las condiciones para reducir las brechas de calidad y cobertura que azota las zonas más pobres del país.

ÂżEs necesaria una ley general de agua potable y saneamiento bĂĄsico?

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Perspectiva sectorial

Maryluz Mejía de Pumarejo*

Si tomamos como referencia la inversión realizada con recursos del presupuesto nacional entre 2008 y julio de 2010 por $290.000 millones, lo logrado en 5 meses por 715.811 millones definitivamente marca un hito en la inversión nacional medido en la relación monto y tiempo de ejecución. Igualmente de continuar ese ritmo de inversión, se espera superar las expectativas en cuanto personas atendidas si recordamos que las metas 2011-2014 era atender 2.800.000 habitantes en acueducto, y con las inversiones en ejecución se espera atender a 4 millones. Al revisar las inversiones es claro que estos recursos se concentran en las zonas urbanas de 71 municipios del país que a excepción hecha de los proyectos en Chocó no son los más rezagados en cobertura, pero, adolecen de graves problemas de continuidad, calidad del agua, vulnerabilidad de los sistemas de captación y reposición de redes.

DISTRIBUCIÓN DEPARTAMENTAL Presupuesto General de la Nación PGN 2013 INVERSIÓN AGUA PARA LA PROSPERIDAD Convocatorias FINDETER N° Departamento

Presidente Ejecutiva de ACODAL

Valor por Obra (Millones)

Participación (%)

Amazonas

4.187

0,58%

Antioquia

18.375

2,57%

Arauca

8.004

1,12%

Atlántico

25.517

3,56%

Bolivar

78.662

10,99%

Boyacá

55.528

7,76%

Caldas

32.612

4,56%

Cauca

19.222

2,69%

Cauca/ Valle del Cauca

33.014

4,61%

Cesar

11.844

1,65%

Chocó

70.073

9,79%

Córdoba

18.182

2,54%

Cundinamarca

34.653

4,84%

Huila

2.252

0,31%

La Guajira

11.044

1,54%

Magdalena

12.461

1,74%

Nariño

46.141

6,45%

Norte de Santander

35.442

4,95%

Quindio

17.340

2,42%

Risaralda

17.623

2,46%

San Andrés

14.957

2,09%

Santander

66.220

9,25%

Sucre

34.563

4,83%

Tolima

25.949

3,63%

Valle del Cauca

21.945

3,07%

715.811

100,00%

Total Inversión *

No. Convocatorias

Municipios atendidos: 71 Total proyectos: 88

Perspectiva sectorial

urante los últimos dos meses ACODAL viene destacando la celeridad en la adjudicación de licitaciones para la ejecución de proyectos en agua potable y saneamiento básico mediante el nuevo esquema de Findeter.

De los recursos totales por $3,8 billones anunciados por el Ministro Vargas Lleras, el 25% se invirtieron en los proyectos que a continuación presentamos, los recursos restantes se están orientando al cumplimiento de las metas establecidas en el Plan de Desarrollo tales como dotar de conexiones intradomiciliarias a 90.000 viviendas e incrementar las coberturas de tratamiento de aguas residuales al 36%. En el sector rural, donde el rezago en inversiones sigue afectando la calidad de vida y la protección del ambiente, se encuentran en ejecución proyectos por 100.000 millones y se tramita un crédito ante el Banco Interamericano de Desarrollo por 60 millones de dólares que apuntan a estructurar proyectos piloto que involucren el componente de organización institucional para recibir y operar la infraestructura construida. Reconocemos el esfuerzo y el interés del Ministro saliente por acelerar las inversiones que hoy alcanzan el 1% del PIB anual y que generarán 253.000 empleos directos, lo que nos obliga a reflexionar sobre aspectos que garanticen que tan importante inversión se mantenga y sobre todo que logre los impactos esperados.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Los retos

Planificación a nivel nacional: A partir de una política estructural de desarrollo sectorial para poder pasar de la asignación de recursos por demanda a una programación de inversión por metas en componentes deficitarios de los servicios de agua y saneamiento, primordialmente, en calidad, cobertura y continuidad del agua, en saneamiento, en superación de la vulnerabilidad de los sistemas afectados por la variabilidad climática, la reducción de pérdidas y las deficiencias en la gestión empresarial de

los sistemas. Se establecerían metas de corto y mediano plazo para preparar los proyectos en función de sus deficiencias. • Planificación a nivel territorial. Estructurar los planes maestros de agua y saneamiento que deberán ser de obligatoria adopción, como instrumentos de los planes de desarrollo o de los Planes de Ordenamiento Territorial. La adopción de una medida legal o reglamentaria de los planes de ordenamiento permite utilizar eficazmente los recursos del Sistema General de Participaciones y del Sistema Nacional de Regalías facilitando la transparencia y eficacia en la contratación. • Gestión y Operación eficientes: Requerimos Operadores especializados que garanticen eficiencia y eficacia en la gestión y operación de los sistemas de acueducto y alcantarillado. No es desconocida la baja capacidad gerencial en la mayoría de los prestadores directos y comunidades organizadas. Más grave aún es el escaso conocimiento de personal técnico para el manejo de procesos y productos para la potabilización del agua. La gestión comercial es deficiente lo que afecta la claridad y transparencia en el manejo de subsidios y contribuciones, subsidios financiados mayoritariamente con recursos del sistema general de participaciones. • Investigación y desarrollo para la aplicación de tecnologías apropiadas: Orientar los recursos de investigación y desarrollo para ofrecer tecnología alternativas para zonas con condiciones particulares geográficas y climáticas que como en el Chocó y en zonas apartadas del país, requieren de sistemas no convencionales de suministro de agua potable, recolección y manejo de aguas

• Información confiable, oportuna y transparente: Para planificar, diseñar, contratar, construir y operar, es necesario contar con información confiable, oportuna y transparente. Ninguna información para servicios fundamentales puede ser objeto de reserva. La información de tecnologías de costos de diseño, construcción y operación debe ser pública pues es necesaria para ofrecer una buena regulación y evaluar y viabilizar proyectos. Sin embargo el sector de agua potable carece de información de calidad. • Capacitación y formación del Personal. Es necesario que el personal de todos los niveles y competencias dentro de las empresas operadoras de los servicios de agua y saneamiento cuente con programas permanentes de capacitación y actualización de conocimientos tecnológicos, operativos, administrativos y financieros. • Asistencia Técnica. A nivel nacional el Gobierno debe estructurar y mantener un programa de asistencia técnica para los pequeños y medianos prestadores de los servicios de agua y saneamiento que permita identificar y estructurar adecuadamente los proyectos enmarcados dentro de los planes maestros, sujetos de asignación de recursos e identificar en forma oportuna y eficaz las soluciones a emergencias propias de la vulnerabilidad de los sistemas.

Si hay ley energética, ley general de educación y ley de sistema nacional de salud, ¿por qué no hay ley de agua potable y saneamiento básico? La salud, la calidad del ambiente, y la vida dependen en buena parte del consumo de agua apta y de la calidad del recurso hídrico. La salud y la educación son servicios públicos descentralizados al igual que los de agua y saneamiento básico. Cuando se propone avanzar más allá de la regulación de los mercados de los servicios bajo condiciones de prestación empresarial, muchos protestan por la posible intrusión legislativa a un servicio descentralizado. Esta falacia que sólo se justifica en un “laissez-faire” con efectos indeseables en ineficacia e ineficiencia y poca transparencia en el manejo de los recursos, se contradice con las demandas de mayores recursos nacionales para las entidades territoriales. El planeamiento y manejo energético fundamentado en una amplia legislación se soporta en el desarrollo económico del país. No se entiende esta ausencia legislativa en el caso del agua potable y el saneamiento básico. La protección de la vida, la salud y los recursos naturales justifican ampliamente una ley que defina reglas de juego específicas para que ciudadanos, empresas de servicios públicos, prestadores directos y administradores territoriales asuman responsabilidades más allá de las definidas en el régimen de servicios públicos adoptado por la ley 142 de 1994.

Perspectiva sectorial

servidas y pluviales y el tratamiento de los residuos sólidos y líquidos.

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Entrevista con Omar Franco Director del IDEAM Revista Acodal

El Sector Agua Potable debe generar políticas de adaptación

olombia se mueve entre la fama de tener una de las mayores riquezas hídricas del mundo, la incertidumbre que generan los efectos del cambio climático, 320 millones de toneladas de sedimentos que llegan a los ríos e, incluso, a los mares, un deficiente ordenamiento territorial, así como la ausencia de una política estructural de adaptación.

Entrevista con Omar Franco -El sector agua potable debe generar políticas de adaptación

REVISTA ACODAL entrevistó sobre temas fundamentales del sector a Omar Franco, Director del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales -IDEAM, y sus respuestas dejan profundas reflexiones sobre las realidades, acciones y compromisos que se requieren para comprender las interrelaciones entre la disponibilidad del recurso hídrico, el cambio climático y vida cotidiana de los pobladores de Colombia y el mundo. Franco es muy tranquilo para dar sus respuestas, pero contundente a la hora de poner sobre el tapete los temas, análisis, observaciones y estrategias que se requieren para darle al sector hídrico la relevancia que se merece en el desarrollo de las grandes políticas públicas del país. No en vano, el IDEAM es la única entidad pública colombiana que ya cuenta con proyecciones y tendencias de comportamiento climático hasta el año 2100. REVISTA ACODAL: La información producida por el IDEAM acerca de inundaciones por lluvias y aumento del nivel del mar y periodos de sequía, ¿ha servido para la toma de decisiones en ordenamiento territorial, ahora que buena parte de los municipios están ajustando sus planes de ordenamiento territorial?

OMAR FRANCO: Hay que empezar por resaltar que el ordenamiento territorial a través de los POT, es inherente a las funciones del municipio. Es responsabilidad de los alcaldes. Siempre hay un componente claro que tiene que hacer curso en las autoridades ambientales. Lo que nosotros tenemos, termina siendo el efecto del monitoreo, mayor lluvia, o menor lluvia, pero resulta en información que los municipios y las autoridades ambientales deben recoger en su sistema de planificación. Las inundaciones son el reflejo del ordenamiento en Colombia, se avanza en uso del territorio sin reconocer la oferta real. Obviamente causa problemas. Si un municipio va a aprobar su POT pero si no tiene en cuenta la información que suministramos, tenemos un POT que no cumple. La culpa no es de las inundaciones, es culpa de permitir ocupar esas zonas. En conclusión uno de los principales causantes del problema es que no hay un ordenamiento adecuado.

del mundo. Además, se calculan otros 5.000 km3 subterráneos. Pero también se debe tener en cuenta que en la Amazonía, Orinoquia y el Pacífico, está el gran peso de la oferta hídrica. El resto del recurso hídrico, cerca de un 21%, unos 420 km3,se concentra en la región andina y central del país, lo que en otras palabras significa que esa oferta abastece a cerca del 65% de la población del país.Y si a esto le restamos el componente calidad hídrica, asociado al no tratamiento de aguas residuales, hay una pérdida considerable de agua disponible como fuente de consumo.

“Las Inundaciones son el

Vale la pena sentarse a reflexionar sobre lo que está pasando en la región que más consume agua. Cada municipio quiere su propio sistema de abastecimiento y se da en lugares donde las fuentes hídricas tienen alta presión por uso e intervención en suelo, páramo, bosque o deforestación. Colombia sufre la deforestación de 310.000 hectáreas al año.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

reflejo del ordenamiento en Colombia, se avanza en uso del territorio sin reconocer la oferta real”.

R.A: ACODAL ha venido proponiendo que deben planificarse las acciones preventivas y de atención ante las variaciones climáticas que afectan de manera reiterada a muchos municipios del país. ¿Qué posición tiene el IDEAM frente a la propuesta de construcción de reservorios de impacto regional que atiendan o puedan atender municipios en períodos de sequía que afronta el país? O.F: De acuerdo con el Estudio Nacional del Agua 2010, arroja que el país tiene una escorrentía superficial que equivale a un volumen de 2.265km3 de agua. Lo que significa una condición de oferta aparentemente robusta, tres veces más del promedio la oferta hídrica en Latinoamérica y seis veces más que otras partes

En época de menos lluvias, de 300 a 400 municipios sufren de disminución del recurso hídrico. Y a esto hay que agregarle que los ríos y caudales de agua reciben al año 320 millones de toneladas de sedimentos. Es decir, ese es otro componente que se debe atacar.Uno de los temas que nos preocupa es la gran presencia de mercurio en el Bajo Cauca Antioqueño. El país tiene que analizar medidas de adaptación a los fenómenos de “niña” y “niño”. Se necesita con urgencia y es necesario planear construcciones alternativas de abastecimiento de agua regional, no para atender a uno sino a varios municipios. Se requieren buenos acueductos e infraestructuras. Y también debemos preguntarnos sí la

El Sector de Agua Potable debe generar políticas de adaptación. Esto es una medida que sirva en varios frentes como embalses multipropósito que sirvan para abastecimiento de agua y generación de energía, a la vez que garanticen el desarrollo del país. En el país sí existe una política hídrica, pero se debe buscar una política de adaptación al cambio climático. Hacer gestión integral del recurso hídrico consiste en reconocer el uso de recursos alternativos. Por ejemplo, hay un programa nacional de aguas subterráneas. Es necesario que el sector reconozca una posibilidad que introduzca la competencia de éstas. En el país hay regiones con alto potencial en aguas subterráneas. No podemos depender solo del agua superficial. Pero si es mixto, con agua subterránea como alternativa, el país no se vuelve tan vulnerable. No es lógico que encontremos municipios a 20 y 40 kilómetros de Bogotá sin agua, y sin políticas de gestión integral. R.A: ¿Si es viable jurídicamente expedir una legislación nacional que impida la expansión urbana en zonas inundables determinadas con base en la información del IDEAM? O.F: Enfáticamente. El país tiene que entrar en una fase de adaptación al cambio, con alternativas de uso del recurso hídrico. Existe la legislación sobre el tema. El punto es que se cumpla por parte de las entidades territoriales la responsabilidad de las condiciones naturales, riesgo y vulnerabilidad. El problema es que

ya estamos hablando de lo que ha pasado a la fecha. R.A: Nuestra Asociación considera que hay poca formación de los funcionarios de las entidades territoriales sobre los impactos del cambio climático. ¿Cuál es la labor que el IDEAM puede adelantar para fortalecer capacidades en la adaptación a fenómenos de variabilidad climática y en general para la gestión integral del riesgo en dichos entes? O.F: El IDEAM es el alma y nervio del país en materia de cambio climático. Ojalá esto se reconociera en Colombia. Somos más ejemplo afuera y ejemplo a nivel mundial con la variedad de productos del IDEAM. Vamos en la segunda comunicación de cambio climático, e iniciamos el cambio con recursos de cooperación. Mucha de la información que presentamos, nadie ha tenido la capacidad de sentarse a examinarla. En la segunda comunicación hay proyecciones hasta el año 2100 en aspectos como aumento de la temperatura y varios fenómenos climáticos están descritos. El sector ambiental se ha tomado la tarea en serio.

Entrevista con Omar Franco -El sector agua potable debe generar políticas de adaptación

infraestructura se está construyendo con análisis de riesgo. No podemos tener un sistema de abastecimiento como el de Manizales. Mucho de lo que pasa en el país es que cuando hay lluvias, hay crecientes súbitas que se llevan todo, como en el caso de Yopal. Si no construimos haciendo análisis de riesgo y haciendo que la infraestructura responda a las verdaderas condiciones de cada caso, vamos a someter al país a una pérdida permanente de los sistemas.

Generamos documentación, informes, capacitaciones y socialización. Nuestro siguiente objetivo es llegar a un ejercicio con recursos de Naciones Unidas, que será una asociación del IDEAM y actores que buscan los datos que producimos, con un enfoque regional que va a producir unos proyectos y protocolos. El propósito de esta iniciativa es propender por metodologías de la segunda comunicación de cambio climático y plantear la agenda de adaptación. Y nuestra meta es llegar a la tercera comunicación de cambio climático a finales del año 2014, a la par con el nuevo plan nacional de desarrollo, estudio nacional del agua 2014. R.A: ¿Cómo es utilizada la información que genera el IDEAM por parte de las demás instituciones gubernamentales y el sector privado?

O.F: Es una inmensa preocupación que no se reconozca la capacidad del IDEAM para liderar los gruesos temas que se le han encomendado. Pero, además, se necesita un fortalecimiento de la entidad. Planeación Nacional, algunos ministerios y las corporaciones autónomas regionales -CAR, tratan de avanzar rápidamente en temas que son inherentes a la razón de ser del Instituto, pero terminan mandando señales que obviamente no se reconocen en las decisiones finales. El IDEAM tiene los científicos más calificados. Aun así, tenemos un déficit de 25% en personal calificado. En este momento necesitamos 100 personas adicionales con niveles educativos doctoral y de maestría. Se requiere un fortalecimiento estructural de la entidad, no tanto en cantidad sino en calidad.

primer semestre del año próximo tendremos en Japón a funcionarios nuestros capacitándose en maestrías en inundaciones con el fin de construir nuevos modelos para adaptarlos al medio colombiano. Al mismo tiempo, tenemos un ciudadano japonés trabajando acá, para fortalecer nuestros conocimientos y un compromiso del gobierno japonés en entregar una propuesta de fortalecimiento en el tema de pronóstico y alerta. En este momento estamos trabajando el documento de análisis de la red de monitoreo de calidad del agua en los últimos seis años. Además, tendremos un completo panorama general del río Magdalena y el río Cauca, con 150 estaciones fijas para realizar un análisis con la información.

“El IDEAM es el alma y nervio del país en materia de cambio climático. Ojalá esto se reconociera en Colombia. Somos más ejemplo afuera y ejemplo a nivel mundial”.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

R.A: A nivel de cooperación internacional ¿el IDEAM ha logrado algún recurso para adelantar proyectos de investigación?, ¿Cuáles proyectos?

O.F: Hemos firmado varios memorandos de entendimiento con distintos gobiernos. El IDEAM es una plataforma de conocimiento de países insulares y del caribe en temas de monitoreo, al lado de Brasil. Tenemos muchos profesionales nuestros capacitando sobre estas materias. Somos una verdadera potencia en ese frente, algo que el país no conoce. Al mismo tiempo, recibimos permanentemente transferencia de conocimiento de países como Finlandia en el campo del monitoreo de recurso hídrico y de Holanda con el primer centro de modelación meteorológica e hidrológica. El

R.A: Nos gustaría conocer ¿qué proyectos tiene el IDEAM este año en ejecución y cuáles vienen para contratar?

O.F: Un proyecto bien importante es la implementación del primer centro regional de alertas tempranas en Medellín en alianza con el DAPARD, la CAR y el CIAT. El objetivo es prestarle a la región el monitoreo 24 horas. Además de prestarle este servicio a la comunidad, nos abre la oportunidad de educar a la población sobre estos aspectos. R.A: ¿Cómo va la ejecución en cuanto al cumplimiento de metas del Plan Estratégico 20112014 de la entidad? En este momento tenemos un nivel del 70% de cumplimiento de las metas del Plan Nacional de Desarrollo.

Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado Mónica Stela Eljaiek Urzola*, Msc, Leydy Karina Torres Gil** y Julio José Fernández Yepes***

RESUMEN En esta investigación se logró el aumento del índice de biodegradabilidad de lixiviados maduros de rellenos sanitarios, mediante la implementación de una columna empacada con carbón activado granular, a través de la cual, se hizo pasar 0,5 ml/s de lixiviado durante 5 horas en sentido descendente. De la caracterización inicial, se obtuvo un lixiviado maduro con un índice de biodegradabilidad de 0.2 y una DQO de hasta 2080 mg/l en época seca. El modelo de isoterma de Freundlich fue el que mejor se ajustó a los datos experimentales con un coeficiente de correlación de 0,96. Se obtuvieron remociones de hasta el 92% de DQO, 72% de DBO, 88% de color aparente y una relación DBO/DQO de 0,7. Por lo que el tratamiento de lixiviados mediante adsorción con carbón activado granular, es técnicamente viable para la reducción de DQO y aumento del índice de biodegradabilidad. Palabras Claves: Tratamiento, Adsorción, Índice de Biodegradabilidad. Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado

ABSTRACT In this research, an increase of the biodegradability index of mature landfill leachate was achieved, using a column packed with granular activated carbon and a downward flow of 0.5 ml/sduring 5 hours operation. An initial characterization of the mature leachate, during the dry season, showed a biodegradability index of 0.2 and a COD of 2080 mg/l. The best fit to experimental data was obtained using the Freundlich isotherm model, with a correlation coefficient of 0.96. Removal efficiencies of 92%, 12% and 88% for COD, BOD and apparent color were obtained, respectively, with a BOD/COD ratio of 0.7. Therefore the treatment of landfill leachate, stabilized using granular activated carbon adsorption,is technically feasible to reduce COD and increasing biodegradability index. Key words: Treatment, adsorption, biodegradability rate

Docente Facultad de Ingeniería Universidad de Cartagena, Grupo de Investigación en Modelación Ambiental. Correo: meljaieku@unicartagena.edu.co ** Joven Investigador Grupo de Investigación en Modelación Ambiental, Universidad de Cartagena. Correo: leydytorres90@ gmail.com *** Joven Investigador Grupo de Investigación en Modelación Ambiental, Universidad de Cartagena. Correo: julio_fdez@ hotmail.com

Introducción

l relleno sanitario Loma de los Cocos es el lugar donde se disponen los residuos sólidos de la ciudad de Cartagena, este se encuentra ubicado a 14 km del casco urbano de la ciudad, con una producción de 1 l/s de lixiviado no biodegradable (índice de biodegradabilidad de 0.2), los cuales se disponen en piscinas o pondajes rectangulares, a través de las cuales, se busca la sedimentación y evaporación del lixiviado; adicionalmente, se realiza la recirculación mediante el riego con manguera sobre la corona del relleno ayudando a la rápida desintegración de los residuos. Estos pondajes se encuentran impermeabilizados con geomembranas de alta densidad.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Sin embargo, es necesario implementar un sistema de tratamiento para los lixiviados generados en los rellenos sanitarios, tal como lo exige el RAS 2000, ya que de no ser así, aumentaría el riesgo de contaminación del suelo, las aguas subterráneas y las superficiales, debido al alto contenido de materia orgánica, nitrógeno y fósforo, además de la presencia abundante de patógenos e igualmente de sustancias tóxicas como metales pesados y constituyentes orgánicos. Asímismo, debido a las reacciones químicas que se producen en los lixiviados con el paso del tiempo, se generan compuestos volátiles que contaminan el aire de la zona, afectando la calidad de vida de las personas que de una u otra manera estén expuestas a estos contaminantes.

El carbón activado es actualmente muy utilizado en sistemas de tratamiento de lixiviados poco biodegradables, ya que es capaz de disminuir considerablemente la carga contaminante mediante un proceso físico-químico denominado adsorción. Son muchos los lugares en donde se ha venido utilizando esta alternativa para el tratamiento de lixiviados generados en rellenos sanitarios, tal es el caso de la ciudad de México, en donde se han desarrollado varios estudios en cuanto a este tema, (Mendez,

y otros, 2002) en donde se obtuvieron remociones de hasta el 90% de DQO, y por (Romero, y otros, 2011), en el cual se logró una remoción de 80% de DQO.

Metodología Recolección de muestras. La muestras de lixiviados fueron tomadas de forma superficial de los pondajes construidos para este fin en el relleno sanitario Loma de los Cocos de la ciudad de Cartagena, los cuales presentan un índice de biodegradabilidad (DBO/DQO) menor a 0.2, de acuerdo con el reporte de resultados físicoquímico de los lixiviados del relleno (Corporación Autónoma Regional del Canal del Dique “CARDIQUE”, 2011). Caracterización del lixiviado. Se determinó la concentración de DQO (Standard Methods 5220 C), DBO (Standard Methods 5210 – B), pH (Standard Methods 4500 H+B) y color aparente (Standard Methods 2120 C) de la muestra de lixiviado, además, se calculó el índice de biodegradabilidad (DBO/DQO). Estudio de Isotermas. Para el estudio de isotermas se realizó en primera instancia un test de jarras adicionando a cada recipiente 1 litro de lixiviado (ver Figura 1) y una dosis diferente de carbón activado granular como se muestra en la Tabla 1. El carbón fue suministrado por la empresa Asesorias Químicos Ambientales “AQA” de la ciudad de Itagüí (Antioquia) de la marca Clarimex de origen mineral con un tamaño promedio de partícula de 1.3 mm, humedad del 4%, densidad aparente de 0,47 g/cm3, diámetro promedio de poro de 56 A y área superficial de 600 m2/g. (Asesorías Químico Ambientales, 2012). Las jarras fueron sometidas a un proceso de agitación (150 rpm) durante 15 horas. Se tomaron muestras para la determinación de DQO hasta llegar a la concentración de equilibrio, finalizado el test, se midió la DBO, el color aparente y el pH, sobre muestras previamente filtradas.

Figura 1. Test de jarras.

JARRA X M Relación X/m No (g/l DQO) (g de CAG) correspondiente 1 19,767 4 0,5 2

19,767

0,12

19,767

0,07

19,767

0,05

Para determinar las dosis de carbón, se mantuvieron relaciones de X/m entre 0,05 y 0,5 g DQO/g de carbón (Romero, 2006) y se supuso una remoción del 95% de DQO. Con los resultados obtenidos en el test de jarras, se graficaron las isotermas de Freundlich y Langmuir, con el fin de obtener las constan-

tes de cada modelo y definir cuál de los dos se ajustaba mejor a las condiciones experimentales, con lo que finalmente se obtendría la ecuación de la isoterma utilizada para el diseño de la columna de adsorción. Columna de Adsorción. Para evaluar el proceso de adsorción se construyó una columna de acuerdo a los resultados del diseño de la misma. Antes de operar la columna, se realizó la caracterización del lixiviado en el afluente (DBO, DQO, DBO/DQO, pH y color aparente), se manejó un caudal de 0,5 ml/s en dirección descendente. Se tomaron muestras en el efluente cada 60 minutos a las cuales se les determinó DQO y color aparente. Terminado el

Figura 2. Esquema de operación de la columna de adsorción escala laboratorio

Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado

Tabla 1.Dosis de carbón y relación X/m

tiempo de operación de la columna el cual fue de 5 horas, se determinó además de la DQO y el color aparente, la DBO y el pH en el efluente. En la Figura 2 se muestra el esquema de operación de la columna.

Tabla 2. Caracterización inicial del lixiviad Estudio de Isoterma (Época seca) Parámetro DBO DQO DBO/DQO pH Color aparente

Por último, se calculó teóricamente el tiempo de saturación de la columna de adsorción a escala de laboratorio, de acuerdo a las características de lixiviado y a los parámetros de diseño y operación de la columna, siguiendo el método descrito por (Mouthon, 1998). Análisis de Viabilidad. El análisis de viabilidad se hizo teniendo en cuenta el aumento del índice de biodegradabilidad del lixiviado tratado en la columna, de esta manera, si el lixiviado del efluente resultaba ser un lixiviado biodegradable (DBO/DQO mayor o igual a 0.3), el proceso se consideraría como viable, y no viable, si la relación DBO/DQO fuera menor a 0,3.

Resultados y Discusión Caracterización del lixiviado. Los resultados de la caracterización inicial para el estudio de isoterma y para la implementación de la columna de adsorción fueron diferentes ya que las muestras fueron tomadas en épocas distintas tal como se muestra en la Tabla 2.

Unidades mg O2/l mg O2/l Unidades UPC

Valor 339,86 2080 0,16 8,26 1902

Implementación de la columna (Época lluviosa) Valor 141 700 0,2 8,16 1608

Como se puede observar, los valores de DQO, DBO y pH, corresponden a lixiviados maduros o estabilizados de acuerdo a (Renou, y otros, 2008) citado por (Hernández, 2010) lo que es coherente con el tiempo de funcionamiento que lleva el Relleno Sanitario el cual es mayor a cinco (5) años. Además, se puede apreciar que el índice de biodegradabilidad es bastante bajo (0,16 a 0,2), por lo que procesos de tipo físico-químico como el evaluado en esta investigación, son los más adecuados para el tratamiento de este tipo de lixiviados. Estudio de isotermas. En la Tabla 3 y Figura 3 se muestran los porcentajes de remoción de DQO obtenidos para cada dosis de carbón y tiempo determinados.

Tabla 3. Porcentajes de remoción de DQO en el test de jarras.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Tiempo (h)

JARRA 1 DQO % (mg/l) Remoción

JARRA 2 DQO % (mg/l) Remoción

JARRA 3 DQO % (mg/l) Remoción

DQO (mg/l)

jarra 4 % Remoción

1790,67

13,91

1494,00

28,17

968,33

53,45

825,33

60,32

1297,67

37,61

963,00

53,70

786,67

62,18

696,67

66,51

1261,67

39,34

931,00

55,24

753,00

63,80

632,00

69,62

1213,33

41,67

822,00

60,48

686,67

66,99

550,33

73,54

1188,00

42,88

710,33

65,85

627,33

69,84

547,33

73,69

1182,33

43,16

693,00

66,68

633,00

69,57

552,00

73,46

Concentración inicial de DQO = 2080 mg/l

Figura 3. Remoción de DQO

De lo anterior se puede observar que a las cinco (5) horas, se alcanza la concentración de equilibrio en todas las jarras, aunque en la jarra 1 (4 g CAG) a partir de las 2 horas el porcentaje de remoción de DQO tiende a estabilizarse.

Dosis (g de CAG)

DQO (mg O2/l)

DBO (mg O2/l)

DBO/ DQO

Color Aparente

2080,00

339,86

0,16

8,26

1902

1182,33

309,67

0,26

8,42

1080

693,00

290,33

0,42

8,46

447

633,00

287,33

0,45

8,44

279

552,00

254,67

0,46

8,4

204 Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado

En la Tabla 4, se muestra la variación de todos los parámetros medidos terminado el test en cada una de las jarras.

Tabla 4. Variación del índice de biodegradabilidad, pH y color aparente en cada jarro

Figura 4. Aumento del índice de biodegradabilidad en cada jarra

En la Figura 4 se puede observar que el índice de biodegradabilidad se estabiliza a partir de los 20 gramos de carbón. Por tanto, la dosis óptima de carbón se estableció en 28 g (jarra 3) con un tiempo de contacto de 5 horas, para lo cual se obtuvo una remoción de DQO y DBO del 70% y 15,46% respectivamente y un aumento de la relación DBO/DQO del 64,44%. De acuerdo a la Tabla 4, se puede observar que el valor del pH siempre se mantuvo alrededor de 8.4, lo que indica que el carbón no tuvo nin-

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Figura 5. Isoterma de Freundlich

Figura 6. Isoterma de Langmuir

gún efecto en la variación de este parámetro. En cuanto al color aparente se puede observar una remoción del 43,21% en la jarra con menor cantidad de carbón (4g) y del 89,27% en la jarra con la dosis más alta de carbón (40 g). Para la obtención de las gráficas de las isotermas, se correlacionaron los valores de Ce (concentraciones de equilibrio) y la relación X/m de cada jarra y se aplicaron los modelos de Freundlich y Langmuir. A continuación se muestran las Figura 5 y Figura 6 correspondientes a

Para el modelo de Freundlich (Ecuación 1) el cual obtuvo un coeficiente de correlación de 0.96, las constantes del modelo fueron 1/n = 2,2845 y k = 0,1608. El modelo de Langmuir (Ecuación 2) obtuvo un coeficiente de correlación de 0.89 y las constantes fueron; Xm=0,0648 y b = -0,7112. (Ecuación 1) (Ecuación 2) Se tiene, entonces que el modelo de Freundlich con un coeficiente de correlación (R2) de 0.96, se ajustó de manera eficiente a los resultados obtenidos en el test de jarras, y por tanto el tipo de adsorción que se presenta entre el lixiviado tratado y el carbón activado utilizado es de tipo monocapa, lo cual se compara con los coeficientes de correlación obtenidos por Benavides y Posada (2004), R2 = 0.96 y 0.97, para remoción de color sobre carbón activado en lixiviados viejos, además, el valor de K para la adsorción en carbón activado granular por regresión lineal, K = 0.16, es similar al reportado (Cortez, 2007), para la adsorción de cadmio en Zeolita natural K= 0.17; la diferencia puede atribuirse a la diferencia en las características tanto del adsorbato como del adsorbente. En el modelo de Langmuir los datos no se correlacionaron tan bien como en el caso de la isoterma de Freundlich, arrojando un R2 de 0,89. Además, los valores de las constantes propias del modelo, Xm y b, dieron negativas, lo cual se asemeja a los resultados reportados por (Benavides, y otros, 2004), en donde las constantes para el modelos de Langmuir también dieron valores negativos. Implementación de la columna de adsorción. En la Tabla 5, se muestran las características de la columna de adsorción implementada en el laboratorio y el montaje de la misma.

Tabla 5. Características de la columna de adsorción Parámetro Diámetro Altura total de la columna Altura del lecho Cantidad de Carbón activado Caudal de operación

Valor 2 120 105 1000 0.5

Unidad Pulgada Cm Cm G ml/s

Antes de iniciar la operación de la columna se realizó la caracterización inicial de la muestra de lixiviado cuyos resultados se muestran en la Tabla 3. En la Tabla 6 y Tabla 7 se muestran los resultados obtenidos en el proceso de adsorción de la columna. Tabla 6. Resultados obtenidos en el efluente de la columna. Tiempo DQO (h) (mg O2/l) 0 1 2 3 4 5

700 56 65 80 78 83

DBO (mg O2/l)

Color aparente (UPC)

141 39,9 57,5

1608 178 199 211 207 210 Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado

los dos modelos de isotermas, con las cuales se obtuvieron las constantes empíricas y por tanto la ecuación de cada modelo.

Tabla 7. Remoción de DBO, DQO, color aparente e índice de biodegradabilidad. % % % Tiempo Remoción Remoción Remoción (h) color DQO DBO aparente

0 1 2 3 4 5

92.0 90.7 88.6 88.9 88.1

71.7 59.2

88.9 87.6 86.9 87.1 86.9

Índice de biodegradabilidad

0.2 0.713 0.693

De lo anterior, se puede observar que el porcentaje de remoción en las 5 horas de operación de la columna estuvo alrededor del 90% de DQO, 60% de DBO, 87% de color, y es claro también que la eficiencia de la columna disminuye con el tiempo, la relación DBO/DQO pasó

de 0.2 a aproximadamente 0.7, lo que quiere decir que el proceso de adsorción con carbón activado es eficiente y que el lixiviado resultante del proceso es biodegradable. Se puede observar también, que aunque la columna mostró altos porcentajes de remoción en todos los parámetros evaluados, ésta presenta mejores eficiencias en la remoción de DQO y color aparente que de DBO. Tiempo de saturación de la columna. De acuerdo a los resultados obtenidos, es claro que la columna en las 5 horas de operación no ha llegado a su punto de saturación. Es por esto que se realizó teóricamente el cálculo del tiempo de saturación de la columna utilizada, siguiendo la metodología descrita por (Mouthon, 1998). En la Tabla 8, se muestra de forma sintetizada los resultados. Tabla 8. Tiempo de saturación de la columna de adsorción Parámetro Altura de la zona de adsorción “hz”

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Porcentaje de saturación “%S” Masa adsorbida de DQO Tasa de adsorción de DQO Tiempo de saturación

Valor 0,262 cm 99,84% 70,98 g 1,26 g DQO/h 2,34 días

Se tiene entonces que el tiempo de saturación teórico de la columna es de 2,34 días. Por tanto, pasado los 2,34 días de operación de la columna el carbón deberá ser remplazado por carbón virgen o de lo contrario deberá regenerarse o reactivarse. Viabilidad Técnica. De acuerdo a los resultados obtenidos en cuanto al aumento del índice de biodegradabilidad del lixiviado tratado, el cual pasó de tener una relación DBO/DQO de 0.2 a 0.7, el sistema se considera viable. Es importante aclarar que, el aumento de la relación DBO/DQO no es razón suficiente para declarar viable completamente el sistema y que por tanto se deben realizar en futuras investigaciones estudios en donde se tengan en cuen-

tan otros parámetros como son, el comportamiento de la columna hasta llegar al punto de saturación, y qué hacer cuando el carbón de la columna se sature, ya que en caso de eliminarse se debe pensar en la disponibilidad de un lugar de disposición final, o de lo contrario hacer la regeneración del mismo, en cualquiera de los casos se debe realizar un estudio económico y comparar los resultados obtenidos .

Conclusiones Se obtuvo que para el caso de adsorción de DQO de los lixiviados del relleno sanitario Loma de los Cocos sobre el carbón activado granular, puede utilizarse el modelo matemático de Freundlich para describir el equilibrio, ya que hubo una buena correlación entre los datos y el modelo con un R2 de 0 ,96. Durante 5 horas de operación de la columna se obtuvieron remociones satisfactorias las cuales fueron, desde un 92% a un 88% de DQO, 72% a 59% de DBO5, lo que indica que la eficiencia en este tipo de columnas va disminuyendo con el tiempo. Así mismo, el índice de biodegradabilidad se logró llevar de 0.2 a aproximadamente 0.7, pasando de ser un lixiviado no biodegradable a ser un lixiviado biodegradable, por lo que el proceso de adsorción con carbón activado como tratamiento de lixiviados de rellenos sanitarios se considera viable desde el punto de vista técnico. El tiempo de saturación teórico de la columna implementada es de 2,34 días, el cual se ve influenciado por el caudal que se maneje y las características del lixiviado a tratar ya que a mayor caudal y a mayor concentración de DQO en el afluente, el tiempo de saturación será menor.

Referencias bibliográficas Asesorías Químico-Ambientales. Características Físico Químicas del Carbón Activado Granular 8 X 30. Itaguí, Antioquia, Colombia: AQA, Septiembre de 2012. Benavides, Benavides Lilia y Posada, Giraldo Ronald. Remoción de Color de los Lixiviados del Relleno Sanitario la Esmeralda por Adsorción sobre Carbón Activado. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Manizales:

Universidad Nacional de Colombia, 2004. págs. 1-61, Proyecto de Investigación. Colaboración de la Empresa Metropolitana de Aseso S.A.E.S.P “EMAS”. 1212.

Mouthon, Bello Javier. Operaciones y Procesos Unitarios, Métodos Físicos de Tratameinto. Cartagena : Universidad de Cartagena, 1998, pág. Capitulo 4.

Corporación Autónoma Regional del Canal del Dique “CARDIQUE”. Reporte de Resultados Fisicoquímicos de Muestra de Agua y Lixiviado: Caracterización de los lixiviados del Relleno Sanitario Loma de los Cocos. Cartagena: CARDIQUE, 2011. Informe Técnico.

Renou, S, y otros. Tratamiento de Lixiviados de Vertedero: Revisión y Oportunidad. Revista de Materiales Peligrosos. Francia: Elsevier, 2008. págs. 468-93.

Hernández, José Joaquín Gan. Eliminación de materia carbonada de residuos líquidos orgánicos municipales en un filtro anaerobio. Departamento de Biotecnología, División de Ciencias Biológicas y de la Salud. México D.F.: Universidad Autónoma Metropolitano, 2010. págs. 1-42, Tesis. Mendez, Novelo Roger Iván, y otros. Tratamiento de Lixiviados con Carbón Activado. Mérida: Revista Académica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán, 2002. págs. 19-27.

Romero, Hernández Carlos, Martínez, Gallegos Sonia y García, Rosales Genoveva. Uso de carbón activado reciclado en barreras permeables para disminuir la materia orgánica en los lixiviados del vertedero del municipio de Mexicaltzingo. México D.F. : Red de Ingeniería en Saneamiento Ambiental, 2011. págs. 415 - 419. Cuarto Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos. Romero, Rojas Jairo Alberto. Purificación del Agua. 2da. Bogotá : Escuela Colombiana de Ingeniería, 2006. pág. 474.

Aumento de la biodegradabilidad de lixiviados maduros con carbón activado

Cortez, Martinez Raul. Efecto de la Modificación de una Zeolita Natural Mexicana en la Sorción de Cadmio y 4-Clorofenol. Facultad de Ingeniería. Toluca, México: Universidad Autónoma del Estado de México, 2007. pág. 181, Tesis de Grado.

Republica de Colombia Ministerio de Desarrollo Economico, Direccion de Agua potable y Saneamiento Basico. Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico. Santa Fe de Bogotá: Republica de Colombia, 2000. pág. Sección II Título F.

Revista de IngenierĂa Sanitaria y Ambiental

Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”. Alfredo José Constain Aragón*

RESUMEN

Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

Los modelos de calidad de aguas son estructuras matemáticas y conceptuales en las que es posible predecir el comportamiento de diferentes aspectos de la dinámica de solutos ocontaminaciones, dada una cierta información de entrada y unas ecuaciones básicas del modelo. En su forma más general se usan ecuaciones diferenciales de conservación para la masa (transporte), para el impulso lineal (flujo) y para la energía (temperatura) (Martin J.L. & McCutcheon S.C, 1999). Un grupo importante de metodologías de análisis del transporte y del flujo dentro del estado del arte son las denominadas de Advección-dispersión (ADE), Almacenamiento Transitorio (TS) y de Zona Muerta Agregada (ADZ). La primera es la teoría básica, mientras las segundas se caracterizan por un retraso de las partículas de soluto, que se almacenan temporalmente en las zonas periféricas de baja velocidad, llevando a modificar la forma de la curva de concentración. En este artículo se presenta de forma resumida una variación de la teoría clásica ADE en la que el Coeficiente Longitudinal de dispersión se toma como una función del tiempo. Esta metodología que es denominada “IDF” por ser implementada en la tecnología colombiana INIRIDA DEEP FLOW, facilita grandemente la aplicación y manejo de los modelos de calidad de aguas ya que los parámetros ADZ son reinterpretados más intuitivamente por la nueva teoría. Esta propuesta es aplicada a varios casos experimentales con resultados satisfactorios. Palabras clave: Metodologíasdetransporte de masa, cinemática, modelación con trazadores. ABSTRACT The quality of water models are mathematical and conceptual structures in which is possible to predict the behavior of different issues of solutes or contaminants, given certain input information and a basic model equations. In its most general form it is used differential conservation equations for mass (transport), for linear momentum (flow) and for energy (temperature) (Martin J.L. & McCutcheon S.C, 1999).An important group of analysis methodologies for transport and flow in the state of the art are the so-called Advection-Dispersion Equation (ADE), Transient storage (TS) and Aggregated Dead Zone theory (ADZ). First is the basic theory meanwhile sec-

29 *

Gerente Hydrocloro Ltda., Bogotá, Colombia. Email: alfredo.constain@gmail.com

onds are characterized by a delay of solute particles, which are transient stored in peripheral low velocity zones, leading to modify the shape of concentration curves. In this article it is presented in a reduced form a variation of classic theory ADE in which Longitudinal Dispersion Coefficient is taken as a time function. This methodology which isnamed “IDF” where as is accomplished by Colombian technology INIRIDA DEEP FLOW; expedite greatly the application and handle of water quality models since parameters ADZ are reinterpreted more intuitively by new theory. This approach is applied to several experimental cases with satisfactory results. Key words: Mass transport methodologies, kinematics, tracer modelation.

1. Los modelos de calidad de agua y el papel de las metodologías de transporte y flujo

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os complejos paquetes de software usados hoy en día para el análisis y la simulación de eventos de contaminación en los cuerpos de agua dependen críticamente de metodologías de medición e interpretación de dichos procesos. Las ecuaciones de balance de masa, de impulso lineal y de energía que son programadas contienen coeficientes y parámetros físicos, químicos, geométricos y biológicos que deben ser conocidos de antemano para que las situaciones específicas y locales queden apropiadamente resueltas. Son especialmente importantes los modelos físicos y geométricos que le dan sentido a los mecanismos básicos de transporte y flujo, como el ADE, TS y ADZ. Si el tipo de metodología de flujo y transporte es adecuadamente aplicada, entonces los pasos de calibración y validación de estos paquetes se realizará adecuadamente con la consiguiente fiabilidad de los resultadosde las modelaciones. El análisis de las ventajas y desventajas de cada uno de estos procedimientos previos muchas veces se omite, así como el estudio de las nuevas alternativas que pueden facilitar estos procedimientos especializados de la ingeniería. Paso seguido en este artículo se realiza un análisis resumido de dichas metodologías.

2. Metodología ADE La ecuación diferencial básica de la teoría Advección-Dispersión ADE, se presenta enseguida siendo válida para una descripción monodimensional con un trazador conservativo (sin fuentes ni sumideros de masa).

∂C ∂C ∂ 2C +U = E 2 (1) ∂t ∂x ∂x Como su nombre lo indica se considera explícitamente independientes los términos de Advección (dependiente del movimiento macroscópico del flujo) y de dispersión (dependiente de las fluctuaciones). Su solución es la bien conocida función de Fick (2) que describe el comportamiento de la concentración promedio en el plano móvil asociado al centro de masa de la pluma, donde A es el área de la sección transversal del flujo y M es la masa de trazador vertida súbitamente.

C ( x, t ) =

M A 4π t E

−

( X −U t )2 4E t

(2)

Estas dos expresiones básicas del transporte de masa, además de requerir que el trazador llene uniformemente la sección transversal implican que el coeficiente longitudinal de dispersión, E, sea constante para que el transporte dispersivo por fluctuaciones no dependa sino

Dos graves problemas aquejan al modelo original de Taylor-Fick: 1.- La “altura” (concentración pico) de las curvas experimentales no es replicado correctamente por la ecuación (2) y 2.- La asimetría de las curvas tampoco es descrita apropiadamente por la de Fick (2) especialmente en las etapas iniciales de la evolución de la pluma de trazador. (Jobson H.B. 1996)

3. Metodología Zona Muerta Agregada (ADZ) Desarrollada en 1983 (Beer y Young, 1983) (Runkel, 1998) (Camacho et al, 2008) a diferencia del Método TS, esta metodología se aparta completamente del esquema ADE, tratando de modelar el efecto real de “altura” y “asimetría” por medio de la retención de partículas en zonas de muy baja velocidad, llamadas genéricamente “Zonas muertas”. La modificación conceptual principal de esta aproximación es que la mayor contribución a la mezcla dispersiva la produce el intercambio de partículas en las zonas muertas, medida está por el parámetro “Tiempo de residencia”, Tr, que definirá más adelante. Esto también quiere decir que el mecanismo clásico de Dispersión de Taylor es significativamente menos importante, y por lo tanto cambian drásticamente las ecuaciones que guían el proceso. Se utiliza entonces una ecuación diferencial ordinaria de primer orden sin la participación del Coeficiente de transporte E. Tal como se aplica en la versión de Davis P.M., Atkinson T.C. y Wingley T.M. L. para el estudio del Río Severn (Reino Unido) en el 2000. Para su representación matemática se parte del hecho de que el balance de masa para un soluto conservativo se describe de la siguiente manera:

(3) Con las siguientes definiciones:

= Volumen total de agua en el tramo considerado

S (t ) = Concentración promedio de soluto en el tramo

S o (t )

= Concentración de soluto aguas abajo en el tramo

S u (t )

= Concentración de soluto aguas arriba Va = Volumen total de agua en el tramo considerado en el tramo

τ Q

= Tiempo de retraso advectivo S (t ) = Concentración promedio de soluto en el tramo = Caudal de descarga

S o (t ) = Concentración de soluto aguas abajo en el tramo Este modelo tiene los supuestos básicos:

de soluto aguas arriba en el tramo u (t ) = Se considera el Stramo delConcentración cauce como un sistema imperfectamente mezclado en el que se = Tiempo de retraso advectivo puede identificar por aparte la Advección pura y la dispersión longitudinal de la nube de soluQ = Caudal de descarga to. La Advección pura se caracteriza mediante el parámetro “tiempo de retraso advectivo”, τy el parámetro tso “tiempo total de viaje del soluto”. La dispersión longitudinal se caracteriza mediante la diferencia entre los dos desfases anteriores que se denomina “Tiempo de residencia”, Tr.

Tr t s

Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

del gradiente de concentración (si E fuese una variable habría un factor extra de variacióndiferente al gradiente mismo-). Esta consideración lleva a imponer la condición adicional de flujo uniforme, para el cual E es constante.

(4)

La interpretación intuitiva de esta ecuación básica es que el tiempo entre la aparición de las primeras partículas y la aparición efectiva de la masa (en el Centroide de masa o sea en el pequeño círculo blanco) es mayor en tanto haya más dispersión. Por lo tanto Tr mide esta característica Figura 1. En realidad para observar la naturaleza dinámica de estos tiempos (Tr va cambiando con el tiempo) se prefiere referirlos a desfases entre los frentes de concentración y entre los centroides de distribución de una misma curva tomada en secuencia. De esta forma se involu-

Figura 1. Definiciones temporales básicas de ADZ

Figura 2. Cálculo práctico de estas definiciones

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cra la naturaleza no uniforme de este proceso. Figura 2.

2. El modelo también asume que la concentración de soluto aguas abajo (“de salida”) está relacionada linealmente con la concentración promedio en el elemento de volumen considerado.

S (t ) = k1 S o (t )

(5)

Aquí k1 es un factor de dispersión que define las características de mezcla del soluto en el tramo. Para una condición de “mezcla perfecta” k1=1. También se considera que el volumen completamente mezclado V es una fracción del volumen total del tramo Va:

V = k1 Va

(6)

También se puede escribir que:

T V = r = k1 Va t s

(7)

La velocidad de transporte del soluto es la misma a la cual se mueve el centroide, si X es la distancia considerada, entonces: (8) X

Us =

ts Esta velocidad se considera menor que la velocidad del flujo debido al efecto de retención por las Zonas muertas periféricas. Se define entonces el coeficiente de retraso del soluto, β, como:

Us =

U (1 + β )

(9)

Aquí U es la velocidad media del flujo. Ahora si se considera que:

V Tr

(10)

Entonces queda que:

4.1 Fundamentos

(11)

Esto quiere decir que de acuerdo con los autores del modelo, el cambio diferencial en el tiempo para la concentración aguas abajo (salida) se puede relacionar directamente con la diferencia finita en el tiempo de la concentración aguas arriba (entrada) y la propia concentración aguas abajo. La concentración aguas arriba está desfasada en τ con respecto a la variable independiente t (que cumple en general el papel de ts ). El tiempo finito en el que se observa este transporte es el tiempo dispersivo (tiempo de residencia) Tr. Un coeficiente importante en este modelo es la llamada “Fracción dispersiva”, definida de las siguientes formas:

(12)

Estas definiciones implican que se mide la razón entre el volumen activo de mezcla, V, y el volumen total del tramo para el cauce, S. También la razón entre el tiempo de residencia del trazador y el tiempo asociado al centroide.

Una posible explicación al comportamiento “anómalo” de los modelos clásicos con referencia a las curvas experimentales es que se haya incurrido en un problema de interpretación cinemática, ya que dos diferentes observadores verán dos diferentes curvas para la misma nube de trazador. Uno de ellos fijo en la orilla vera una curva asimétrica (por la composición de las velocidades dispersivas y la advectiva) y el otro moviéndose con la velocidad media U sobre la pluma la vera estática en su sistema y simétrica (por no tener composición de velocidades). Figura 3. Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

4. Una aproximación a la adveccióndispersión usando un coeficiente longitudinal de dispersión función del tiempo

Es posible mostrar que un coeficiente de transporte función del tiempo implica una forma de hacer que las ecuaciones básicas se acomoden a cada caso. En este tipo de análisis físicos siempre aparece la necesidad de definir la razón de las velocidades que se componen, para el trazador en sí mismo y para el flujo en el que evoluciona.

Figura 3. Dos versiones diferentes del mismo fenómeno.

φ (t ) =

Vdisp

(13)

También es posible afirmar que E(t) implica una velocidad media del flujo con la siguiente forma (Constain, 2002):

1 2 E (t ) φ (t ) τ

= β ≈ 0.215

(15)

Por lo tanto despejando E en la ecuación (14) queda:

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φ 2 U x2 β t 2

(17)

4.3. Función Φ

Para desarrollar una metodología específica a partir de estas ideas nuevas interesa en primer lugar despejar el Coeficiente E. Se puede demostrar que la relación que existe entre τ como tiempo característico y t como tiempo general (variable independiente) está determinada por la distribución de Poisson aplicada al movimiento totalmente aleatorio (estadístico) de las partículas del trazador. (Constaín et al, 2011) Esta relación numérica es:

(14)

Aquí τ es el tiempo característico de dispersión y Φ(t) es una función que describe el grado de asimetría de la curva de concentración. La función Φ(t) que aparece en esta ecuación es en realidad una función de estado y por lo tanto da cuenta de la evolución termodinámica de la pluma de soluto.

considerado. El caudal Q aparece por cuanto en la expresión final del denominador aparece el producto área por velocidad (U * A).

(16)

La función Φ que aparece en la ecuación (14) es de gran importancia en este modelo alterno, ya que representa la evolución de la pluma de trazador en sus principales aspectos, y por lo tanto puede ser usada aproximadamente para calcular los parámetros ADZ desde la perspectiva del nuevo método. La función Φ(t) define la asimetría de la curva de trazador como se ha establecido antes. Su naturaleza es termodinámica y por lo tanto tiene un comportamiento ascendente y luego descendente implicando una dinámica cerrada en la curva C (función de estado). Se utiliza solamente el flanco descendente de la curva. En la Figura 4 se muestran valores probables de sus topes notables en la parte superior e inferior de la función y el punto (línea roja) para el cual la sustancia trazadora llena uniformemente la sección transversal del cauce en condición de mezcla completa (a la “Longitud de mezcla”). Figura desarrollada por el autor.

∫ dφ = 0

Esta nueva metodología será denominada INIRIDA DEEP FLOW (IDF) por cuanto así se llama el equipo que materializa su aplicación práctica.

4.2 Redefinición de la función de Fick y cálculo del caudal Si se parte de la ecuación (16) y se reemplaza en la ecuación clásica de Fick (2) se llega a una nueva relación para la concentración del soluto en función del tiempo. Aquí el sumando Co es la concentración salina de fondo del cauce

Figura 4. Curva típica de la función Φ.

(18)

4.4 Cálculo práctico de Φ

Figura 5. Medición práctica de Φ a partir de los datos de la curva de trazador.

En la Figura 5 se hacen los cálculos para la función Φ. De la teoría Gaussiana básica y de la definición temporal para E se tiene que:

y ( x) =

σ 2π

−

x2 2σ 2

(19)

δt = 2σ = 2 β φ t

(20)

Por lo tanto Φ se calcula a partir de la siguiente fórmula con todos los datos conocidos, ya que δt y t se miden en la curva y β≈0.215 (Constain et al, 2012):

φ=

δt 2t

(21)

4.5 Cálculo del tiempo de llegada de las partículas de trazador, correspondiente a τ (ADZ) Una definición importante que se obtiene del análisis de la ecuación modificada de Fick es la correspondiente a la desviación estándar que se obtiene de la interpretación Gaussiana de las expresiones correspondientes. Este análisis permite además tener otra forma alterna de calcular a Φ, y por lo tanto comparar con el primer método delineado anteriormente.

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En la práctica Φ se mide en la curva de soluto en examen, conociendo la distancia desde el punto de inyección súbita y el punto de medición fijo en la orilla y estableciendo el tiempo transcurrido entre estos dos eventos. En la Figura 4 se muestra una pantalla de un instrumento de software útil para medición y análisis de cauces con el tiempo como abscisa (t=segundos). En esta pantalla, tomada de los archivos del autor, se muestra el instante de inyección súbita de una masa determinada de trazador mediante una pequeña flecha roja. La curva de trazador (sal común en el caso mostrado) se sobrepone en una concentración de fondo Co, correspondiente a la concentración iónica de los aportes diversos del lecho y la escorrentía. (En realidad la grilla está en conductividad pero a temperatura dada esta relación es constante lo que no interfiere para los cálculos de altura relativa ni en tiempo). Figura 5

La desviación estándar, σ, sirve para determinar los puntos “extremos” de la curva real de trazador, en especial el punto más “avanzado” correspondiente a la llegada de las primeras partículas del soluto. Se sabe de la estadística matemática que un 95% del área de la curva Gaussiana se cubre aproximadamente con dos desviaciones a partir de centro de la curva. Esta indicación sirve para calcular en avance el tiempo en el cual aparecerán las primeras partículas de trazador. Entonces si se llama a “t1” como el tiempo contado desde el centro de la curva en que aparecen las primeras partículas de soluto dispersándose, se tendrá como en la Figura 6. (Figura del archivo del autor). Se tiene entonces:

(22) (23)

Dentro de definiciones de la metodología ADZ se tiene:

τ ≈ T p = t (1 − 2 × β φ )

(24)

Figura 7. Recta básica para r en función de Φ

Sin embargo el valor límite del tiempo del centroide es el tiempo del centro de masa (concentración pico), por lo tanto el valor límite inferior es rq=1. Esta condición se obtiene para valores cercanos a Φ ≈ 0.38-0.5, por lo tanto, la gráfica anterior toma la siguiente forma esquemática. Figura 8. (Figura desarrollada por el autor) Figura 6. Cálculo de los tiempos extremos de una curva de soluto

Dado que esta fórmula involucra la naturaleza dinámica del movimiento del frente de distribución (involucrada en Φ (t)), no es necesario utilizar dos curvas secuenciales.

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4.6 Cálculo del tiempo del centroide, ts (ADZ)

Tal como se explica en un artículo anterior del autor (Constaín, 2012) la función Φ al medir la asimetría de la curva también es sensible a la disponibilidad de la masa del trazador (comparación entre masa ideal y masa efectiva), por lo tanto, en principio, se puede igualar a varias otras razones dentro de la dinámica de la dispersión en flujos turbulentos, entre ellas la razón del tiempo del centroide al tiempo del centro de masa (concentración pico),rq:

M ideal 1 δt t s φ = f( , ,..... , ) (25) U M efectiva 2 β t t0

Vdisp

Esta curva matemática sería una recta con una pendiente a 45° con inicio en el origen. Figura 7. (Figura desarrollada por el autor)

Figura 8. Ajuste para la recta que relaciona a r en función de Φ

Se puede demostrar que para rq=4 Φ vale 2.16 mientras que para rq=2 Φ vale 1.08. Para Φ<0.38rq tiende a 1. Por lo tanto se puede plantear:

ts = 1.0 Si Φ<0.38 t0 t rq (φ ) = s ≈ φ + 1.0 Si Φ>1.1 t0

rq (φ ) =

(26) (26 bis)

Una aproximación aceptable para esta función en todo el dominio de Φ es:

rq (φ ) =

ts ≈ 0,9 φ 1,5 + 1.0 t0

(27)

En la Figura 9 se muestra esta relación aproximada entre rq y Φ teniendo en cuenta los criterios de ajuste anteriores. (Figura desarrollada por el autor).

(29)

El valor entre el paréntesis es pequeño pero crece al pasar el tiempo, lo que implica que el tiempo de residencia ADZ crece paulatinamente en tanto avanza la pluma. La fracción dispersiva (otro parámetro de interés en la teoría ADZ) calculado para las dos curvas secuenciales es entonces:

A partir de estas apreciaciones se puede definir tres regiones notables en la curva: 1.- Región cercana (línea roja) para valores bajos de Φ (hasta Φ≈ 0.38) en los que el centroide y el centro de masa estarán muy cercanos, rq=1. Esta situación es para sitios de medición de la curva de trazador alejados del vertimiento en los que las curvas tienen ya una marcada simetría Fickiana. 2.- Región mediana (línea azul) en la que Φ tiene valores medio (desde Φ≈ 0.38 hasta Φ≈ 0.50). En estaregión la asimetría No-Fickiana mayor y corresponde a sitios de medición intermedios. 3.- Región lejana (línea negra) en la que Φ tiene valores altos (Φ> 1.1) y los sitios de medición son muy cercanos al punto de vertimiento y las curvas de trazador son muy asimétricas. En estos tres casos rq disminuye con la distancia. Por lo tanto, se puede entonces calcular aproximadamente el tiempo del centroide en función del tiempo de la concentración pico:

t s ≈ rq (φ ) t 0

(28)

Este es el segundo parámetro de interés en la metodología ADZ. El tiempo de residencia del trazador es, en función de Φ, como sigue, calculado para las dos curvas secuenciales:

La ventaja de estas definiciones sobre las versiones originales de la teoría ADZ es que al disponerse de una función cuya definición en función del tiempo puede conocerse, permite predecir en avance las características de estos parámetros y no solo medirlos para un caso específico. Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

Figura 9. Curva aproximada para la relación entre rq yΦ

(30)

5. Aplicaciones prácticas de las fórmulas para parámetros ADZ en función de Φ. En seguida se presentan aplicaciones de los cálculos de los parámetros ADZ en función de los parámetros IDF, en especial la función de asimetría, Φ. Se comienza con una aplicación de bajos valores de Φ en el que rq≈1 (Canal Caltech, USA). Luego se pasa a un caso en el que Φ tiene valores intermedios (Río Guavio, Colombia) y un rq>1. Por último se estudia un caso en el que Φ tiene valores más altos y rq crece más aún.

5.1 Canal Caltech Este experimento permite verificar las fórmulas para el “Rango cercano” para la fórmula rq(Φ). Este experimento fue realizado por H.B. Fischer en el canal calibrado de 40 metros con pendiente ajustable y recirculación, del W.M Keck Laboratory de Caltech en 1966 (Fischer, 1966), con el fin de verificar la fórmula de Elder para la dispersión en canales. Este es un canal rectangular de paredes de plástico y le-

cho de acero inoxidable. Tiene un recorrido uniforme desde 0.0 m hasta los 38.6 m. Para el experimento en cuestión se utilizó una pendiente de 0.0002 ajustada mediante los aparejos mecánicos de precisión del laboratorio. El experimento denominado por su autor como

“Series” 2700 consistió en ocho vertimientos (“Run”) con sal común. Cuatro (2700 a 2704) hechos a X1= 14.06 m y otros cuatro (27052708) hechos a X2= 25.06 m. Figura 10. (Foto tomada del archivo en internet de la tesis de H.B. Fischer, 1966). La Tabla 1 muestra los datos básicos del trazador salino aplicado al experimento (Método IDF). Mientras que las dos curvas secuenciales se muestran en la Figura 11 con los valores experimentales notables que luego se comparan con los valores calculados. (Gráfica realizada por el autor con los datos de la tesis de H.B. Fischer en 1966). Tabla 1. Datos del trazador salino en el canal Caltech (metodología IDF). Sitio X1=14.06 m X2=25.06 m

0.137 0.130

Cp (Mgr/l) 135.0 78.8

to (s) 37.8 67.4

U (m/s) 0.372 0.372

Para la estimación experimental del tiempo del centroide, ts se utiliza la fórmula estadística usual (calculado mediante EXCEL):

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Figura 10. Aspecto del montaje medición de trazadores en el canal Caltech, USA.

38 Figura 11. Curvas secuenciales en el canal Caltech para análisis ADZ.

Tabla 2. Datos experimentales individuales y en secuencia ADZ del canal Caltech. τ (s)

ΣAi =Σ(ciΔti)

ΣAiti =Σ(ciΔti)ti

ts= ΣAiti/ΣAi (s)

32.0 59.0 -------

767.0 767.0 ---------

12803383 5230.8 -------------

37.9 68.2 30.3

---------

-------------

---------

X1=14.06 m X2=25.06 m Δts=ts2-ts1 (s) Δτ=τ2-τ1 (s)

∑ A ×t ≈ ∑A i

∑ (c ∆t ) × t = ∑ (c ∆t ) i

(31)

Tr=Δts-Δτ (s)

DF=Tr/Δts

3.3

0.11

X2=25.06 m

La Tabla 2 muestra los datos experimentales individuales y en secuencia que se obtienen para el análisis de los parámetros ADZ de estas curvas.

rq=1.03 para Φ=0.130

5.1.2 Datos de las 2 curvas secuenciales: A. Tiempo de residencia, Tr:

Verificación de estos valores experimentales mediante el cálculo con fórmulas IDF (ecuaciones 24, 27 y 28):

De acuerdo con la Tabla 3 y aplicando las ecuaciones (29) y (30) se tiene:

5.1.1. Cálculo de los datos individuales:

Se aplican las ecuaciones (24) y (28):

Por lo tanto:

X1= 14.06 m

Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

Sitio

B. Fracción dispersiva, DF: rq=1.04 para Φ=0.137

Tabla 3. Comparación de datos individuales con las dos metodologías, ADZ e IDF Sitio X1=14.06 m Error porcentual X2=25.06 m Error porcentual

Tp Medido (s) 32.0

Tp≈τ Calculado(s) 32.8

ts Medido (s) 37.9

2.5% 59.0

3% 59.5

1.0%

ts Tr Tr DF DF Calculado Medido Calculado Medido Calculado (s) (s) (s) 37.6

68.2

3.3

3.4

0.109

0.113

69.7 2%

3.7% 39

Los datos experimentales y los calculados teóricamente para esta jornada de campo se muestran en la Tabla 3.

5.2 Río Severn Este experimento permite verificar las fórmulas para el “Rango mediano” para la fórmula rq(Φ) ya que 0.26<Φ<0.41. Este estudio de la dispersión usando trazadores conservativos fue realizado en el Río Severn (Gales) por T.C. Atkinson, P.M. Davies y T.M. L. Wingley del Reino Unido (Davis et al, 2000). Para lograr esto las mediciones de trazador se hacen en un largo tramo de 14 kilómetros (entre Llanidloes y Caersws) utilizando seis puntos de aforo (estaciones de la Aa la G) puestos uno detrás de

otro en esta distancia. El trazador utilizado es Rodamina WT al 20%. Figura12. (Foto tomada del Artículo: Downs treamchange in channelhydraulic salong the River Severn, UK, B152tt, University of Birmingham. Couperhtwaite S.J.) Para lograr un recorrido más largo (y por lo tanto más discriminación) se utilizan las curvas de las estaciones A y C. Figura 13. Se muestran los datos correspondientes a estas curvas para los parámetros ADZ. Cuadro 6. La Tabla 4 muestra los datos básicos IDF del trazador fluorescente (RWT) aplicado al experimento. Tabla 4. Datos del trazador salino para el RíoSevern (metodología IDF). Sitio XA=210 m XC=2875 m

Cp (Ppb)

to (s)

U (m/s)

0.41

1075

300

0.70

0.26

114.2

4129

0.70

Repitiendo el proceso que se hizo para el canal Caltech, se aplica ahora al Río Severn. La Tabla 5 muestra los datos experimentales individuales y en secuencia que se obtienen para el

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Figura 12. Aspectos del Río Severn (Gales) cerca de Caersws

40 Figura 13. Curvas de tres estaciones a lo largo del trecho en el Río Severn.

Tabla 5. Datos experimentales individuales y en secuencia ADZ del Río Severn

XA=210 m XC=2875 m Δts=ts2-ts1 (s) Δτ=τ2-τ1 (s)

τ=Tp (s) 180.0 3200.0

ΣAi =Σ(ciΔti) 165331 132138

ΣAiti =Σ(ciΔti)ti 62854456 610544160

--------

----------

4240.3

3020

--------

----------

análisis de los parámetros experimentales ADZ para estas curvas.

ts= ΣAiti/ΣAi Tr=Δts-Δτ (s) (s) 380.2 4620.5

DF=Tr/Δts

1220.3

0.29

∆t s = 4542 s − 360 s = 4182 s

Verificación de estos valores experimentales mediante el cálculo con fórmulas IDF, repitiendo las consideraciones hechas en el cauce anterior:

∆τ = 3132.8s − 189 s = 2943.8s

5.2.1 Cálculo de los datos individuales:

B. Fracción dispersiva, DF:

XA= 210 m

rq=1.2 para Φ=0.41 XC=2875 m

Por lo tanto:

Tr = 4182 − 2943.8 = 1238.2s

Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

Sitio

Los datos experimentales y los calculados teóricamente para esta jornada de campo se muestran en la Tabla 6.

5.3 Río Guavio rq=1.1 para Φ=0.26

5.2.2 Datos calculados de las 2 curvas individuales: A. Tiempo de residencia, Tr: De acuerdo con los cálculos anteriores se tiene:

La siguiente experimentación fue realizada en el año 2000 en el Río Guavio cercano a Bogotá, Colombia por el grupo de investigación de la Universidad de los Andes Figura 14. Los datos de las jornadas están compilados en sendos informes de trabajos de postgrado. Este experimento permite verificar las fórmulas para el “Rango lejano” para la fórmula rq(Φ) teniendo

Tabla 6. Comparación de datos individuales con las dos metodologías, ADZ e IDF Sitio XA=210 m Error porcentual XC=2875 m Error porcentual

τ Medido (s) 180.0

τ ≈Tp Calculado (s) 185.9 3.3% 3200.0 3132.8 2.2%

ts Calculado (s) 380.2 360 5% 4620.5 4542 2%

ts Medido

Tr Medido (s)

Tr Calculado (s)

DF Medido

DF Calculado

1220.3

1238.2

0.29

0.30

3.4 %

en cuenta que la curva de trazador se toma muy cercana al vertimiento.(Holguín, 2002). (Foto tomada del reporte elaborado por el Grupo de investigación de la Universidad de Los Andes en el 2002.)

Las dos curvas secuenciales se muestran en lasFiguras 15 y 16 mientras que la Tabla 7 muestra los datos básicos IDF del trazador salino aplicado al experimento. Dado que las dos curvas que se suponen secuenciales fueron en realidad tomadas por dos equipos diferentes (aunque supuestamente sincronizados) los tiempos estimados tienen de entrada una incertidumbre, por lo que los tiempos Tp, Ts y Tu se ponen con el símbolo ≈). Tabla 7. Datos del trazador salino en el Río Guavio (metodología IDF) Sitio

Figura 14. Aspecto del Río Guavio en Colombia

X1= 57 m

0.60

Cp (Mgr/l) 74.2

X2=240 m

0.47

37.4

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Figura 15. Primera curva sobre el mismo vertimiento en el Río Guavio.

42 Figura 16. Segunda a curva sobre el mismo vertimiento en el Río Guavio

to (s) 420

U (m/s) 0.136

1740

0.140

Tabla 8. Datos experimentales ADZ para Río Guavio τ=Tp ΣAi=Σ(ciΔti) (s)

Sitio

ΣAiti=Σ(ciΔti)ti

ts= ΣAiti /ΣAi (s)

X1=57

220

23532.0

12803383

541

X2=240

1050

22906.4

46315099

2121

Δts=ts2-ts1

------

-------

--------

1580

850

-------

Δτ=τ2-τ1

Tr = ΔtsΔτ

DF=Tr/Δts

730

0.46

Tabla 9. Datos experimentales y teóricos para Río Guavio.

X1=57 m

τ Medido (s)

τ =Tp Calculado

ts Medido (s)

ts Calculado (s)

220

186.1

541

588

Error porcentual X2=240 m Error porcentual

18% 1050

9% 981

2121

Tr Medido (s)

Tr Calculado (s)

DF Medido

DF Calculado

730

792.1

0.46

0.50

2175 3%

Los datos experimentales (medidos) ADZ para Río Guavio son obtenidos de un examen detallado de las dos curvas y mediante la aplicación de las fórmulas pertinentes en EXCEL. Tabla 8.

9% Avances en los estudios de calidad de aguas: parámetros de la metodología “ADZ” en función de parámetros “IDF”.

Sitio

∆τ = 981s − 186.1s = 794.9 s

Por lo tanto:

5.3.1 Datos individuales (calculados):

Tr = 1587 − 794.9 = 792.1s

B. Fracción dispersiva, DF:

XA= 57 m

Los datos experimentales y los calculados teóricamente para esta jornada de campo se muestran en la Tabla 9.

rq=1.4 para Φ=0.60 XC=240 m rq=1.25 para Φ=0.47 5.3.2 Datos en conjunto calculados de las 2 curvas individuales: A. Tiempo de residencia, Tr: De acuerdo con los cálculos anteriores se tiene:

∆t s = 2175s − 588s = 1587 s

Conclusiones 1. Se desarrollan fórmulas que basadas en la metodología IDF se aplican a traducir los parámetros ADZ en función de aquellos. Los resultados teóricos se acercan a los experimentales dentro de un rango de precisión promedio entre 2%-9% en promedio, suficiente para el trabajo de campo en el tema de hidráulica ambiental.

2. La nueva metodología se basa fundamentalmente en la definición e interpretación de una función temporal Φ(t) que guía los diferentes fenómenos en la evolución de las plumas de trazador en los cauces naturales. 3. Estas nuevas fórmulas cubren tres diferentes casos: medición lejana de la pluma de trazador cuando la función Φ(t) tiene valores bajos (<0.38); medición intermedia cuando dicha función tiene valores medios (0,38 <Φ<1,1) y medición cercana cuando Φ>1.1 4. Esta traducción es muy interesante pues permite tender un puente entre las metodologías de “zonas muertas” y las que no parten de este concepto. Aunque el concepto de “centroide” de distribución que se usa como información clave en el Método ADZ es una descripción “local” (válida solo para un observador fijo en la orilla del flujo) no puede ignorarse que es una metodología ampliamente utilizada hoy día. 5. La facilidad de aplicación del nuevo método permite agilizar y ampliar los estudios de calidad de aguas, basados en trazadores para su calibración y validación.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Agradecimientos

Al Dr. Edgard Holguín, investigador de la Universidad de los Andes por el suministro de información detallada sobre mediciones de trazador en el Río Guavio.

Bibliografía Beer T, & Young P.C. (1983). Longitudinal dispersion in natural streams. Journal of environmental Engineering. 109,Pp 1049-1067. Davis P.M., Atkinson T.C. &Wigley T.M. L.(2000). Longitudinal dispersion in natural channels: 2. The role of shear flow dispersion and dead zones in the River Severn, UK. Hydrology and EarthsystemsSciences, 4(3), 355-371. Camacho L.A., Gonzales R.A. y Rodríguez E.A., Determinación del comportamiento de la Fracción dispersiva en ríos de montaña. XVIII Seminario Nacional de Hidráulica e Hidrología ConstaínA.J y Lemos R. (2011). Una ecuación de la velocidad media del flujo en régimen no uniforme, su relación con el fenómeno de dispersión como función del tiempo y su aplicación a los estudios de calidad de aguas. Revista Ingeniería Civil No. 164, Madrid, CEDEX, Pp114-135. Constaín A.J. (2012) Definición y análisis de una función de evolución de solutos dispersivos en flujos naturales. Revista DYNA. No.79. Medellin, Pp 173-181. Couperhtwaite S.J.(.1997).Downstream change in cannel hydraulics along the River Severn, UK, B152TT, University of Birmingham. En Internet. Fischer H.B. (1966). Longitudinal dispersion in laboratory and natural channels. KHR-12, Caltech PhD thesis. En internet Holguín J. Tesis de postgrado sobre trazadores, Universidad de los Andes, Bogotá, 2002. Jobson H.E. (1996) Prediction of travel time and longitudinal dispersion in rivers and streams. USGS Report in internet. Martin J.L. &McCutcheon S.C.(1999). Hydrodynamics and transport for water quality modeling. Lewis, Boca Raton. Runkel R.L (1998)Transporte Unidimensional con flujo lateral y almacenamiento: un modelo de transporte de solutos para arroyos y ríos. Report 98-4018. USGS

L ib ertad

y O rd e n

Revista de IngenierĂa Sanitaria y Ambiental

Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas Dirceu Enrique Vargas, Ángela Patricia Puentes, Jorge Luis Sánchez*, José Eduardo Estévez**

RESUMEN Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas

Los humedales cumplen funciones ecológicas, hidráulicas y ambientales que representan numerosos beneficios para la sociedad. Los humedales del barrio las ferias en el municipio de la Dorada han sido impactados por diversas actividades antrópicas que han afectado su equilibrio ecológico, hidráulico y ambiental. Con base en el análisis de la información hidrológica, utilizando el método de SCS y el hidrograma unitario del SCS para transformar la lluvia en escorrentía se utilizó el modelo HEC-HMS se determinó la capacidad de amortiguación de crecientes del humedal la cual solo llega a soportar la creciente de 2.33 años de periodo de retorno. Así mismo se realizó la modelación hidráulica del canal de interconexión mediante el modelo HEC- RAS, considerando flujo uniforme evidenciando que en la zona de descarga del humedal el canal se comparta de manera óptima y en la zona rural presenta reboses debido al remanso que ejerce el Río Magdalena. Se adelantó el cálculo de vulnerabilidad biofísica del humedal y se obtuvo que el 93% del humedal presenta una alta fragilidad en cuanto a su estructura vegetal, composición de especies, funcionalidad y autosuficiencia. Palabras Claves: Humedal, Vulnerabilidad Biofísica, Modelación hidráulica, Modelación hidrológica. ABSTRACT Wetlands perform ecological functions, environmental hydraulics and representing numerous benefits to society. Wetlands neighborhood Las Ferias in the town of La Dorada have been impacted by various human activities that have affected its ecological, hydraulics and environmental balance. Based on the analysis of hydrological data, using the SCS method and the unit hydrograph of SCS to transform rainfall in runoff and employing HEC-HMS was determined storage capacity of the wetland which only supports a flood of 2.33 years return period. It was also made hydraulic modeling for interconnection channel using HEC-RAS model, considering uniform flow shows in the discharge area of the wetland the channel is optimally and in rural

Departamento de ingeniería civil, Maestría en Hidrosistemas Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. E-mail: dirceu.vargas@javeriana.edu.co, angela.puentes@javeriana.edu.co, jsanchezl@javeriana.edu.co ** Departamento de ingeniería civil, Ingeniería civil, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. E-mail: jesteves@javeriana.edu.co

area presents a backwater effect due to exercising the Magdalena River. Biophysical vulnerability was calculated for the wetland and obtained that 93% of the wetland has a high fragility in terms of vegetation structure, species composition, function and self-sufficiency. Key words: Wetlands, biophysical vulnerability, hidraulicmodeling, hydrologicmodeling

1. Introducción

egún lo señalado por la convención Ramsar (1971) un humedal se define:

Como las extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de aguas, sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros,así mismo considera que los humedales son ecotonos o tierras de transición entre los sistemas acuáticos y terrestres (Pérez et al, 2008).

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La Agencia Wetlands International (2007) menciona que los humedales son variables y dinámicos: son cuerpos de agua, pero también incluye la tierra, ellos son de agua dulce, salobre o salina, en el interior o en la costa, estacionales o permanentes, naturales o artificiales. Los humedales incluyen manglares, (turba) pantanos y marismas, ríos, lagos, llanuras de inundación y bosques inundados, campos de arroz y los arrecifes de coral.

Por su parte, Cowardin et al. (1992) considera que los humedales comprenden áreas marinas, pantanos, turberas, aguas naturales o artificiales estancadas o en movimiento ya sean dulces, salobres o saladas. Se observa que existen diferentes definiciones de humedales, entre ellas guardan relación y algunas son complementarias. No obstante los humedales son uno de los activos más importantes en el mundo del medio ambiente, que contiene un número muy elevado de especies

de plantas y animales que otras áreas del mundo (Hecker et al, 1996). A lo largo de la historia han sido esenciales para la supervivencia humana y su desarrollo (Networks & Ecological, 2007). El geógrafo ruso Bazilevich (citado por Rodríguez, 2003) estimó que cerca del 6% del área total del mundo son humedales (8.600.000 km2) y que casi el 5% de esta área se encuentra en las regiones tropical y subtropical. Los humedales se hallan en todos los continentes, excepto en la Antártida, y su localización se da en diferentes áreas geográficas, desde climas fríos hasta líneas costeras (Pérez et al, 2008). Por consiguiente los humedales son vistos como una unidad funcional que presenta la interacción de factores climáticos, topográficos, hidráulicos, biológicos, morfológicos, litológicos, hidrológicos, sociales y económicos (Rodríguez, 2003b). Las características y funciones de los humedales están determinadas por algunos factores más influyentes como son el clima, la hidrología, tipo de suelo, así como por la ubicación y el entorno (National Academy of Sciences [NAS], 1995). En este contexto, las funciones ecológicas y ambientales de los humedales representan numerosos beneficios para la sociedad, principalmente las relacionadas con la recreación pasiva e importancia cultural e histórica. (NAS, 1995). Burke et al. 1988; Larson et al. 1989. Brinson, 1993 citados por Rodríguez (2003) señalan tres funciones que pueden de manera sintetizada

Rodríguez en 2003 realizó una investigación acerca de la clasificación funcional de los humedales ribereños y define a los humedales ribereños como todas las corrientes activas y los ecosistemas históricos de llanura de inundación, en los cuales la inundación por agua superficial y/o la permanencia de un nivel freático somero es un fenómeno regular que están regularmente afectadas por un flujo superficial o agua subterránea. En cuanto a las funciones de un humedal ribereño Joseph S. citado por Rodríguez (2003) menciona que para conocer la función hidrológica de un humedal ribereño inicialmente se hace a través de una serie de dibujos como los de la Figura 1, los cuales representan modelos teóricos de humedales vistos en planta.

campo se pudo establecer que el caso 3 de la Figura 1 interpreta de manera aproximada las funciones hidrológicas que desempeñan los humedales del barrio las Ferias del municipio de La Dorada-Caldas, ya que estos humedales reciben aportes procedentes de escorrentía superficial, precipitación directa y a su vez presentan un canal de interconexión con el Río Magdalena. Durante la salida de campo realizada el 3 de marzo de 2013, se pudo corroborar que los humedales de la zona norte del municipio de La Dorada-Caldas presentan alteraciones de la calidad ambiental provocadas principalmente por el hombre (residuos sólidos, urbanismo, contaminación visual y sonora, vertimientos de aguas residuales de origen municipal y pluvial procedentes del barrio las Ferias, explotación de canteras, ocasionando el transporte de material por escorrentía al fondo del humedal, presencia de instituciones educativas, locales comerciales, talleres de mecánica y metalmecánica). Igualmente se evidenció que el humedal no presenta espejo de agua ni vegetación propia de este tipo de ecosistemas.

Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas

desempeñar los humedales: 1. Funciones hidrológicas (Control de inundaciones, recarga y descarga de agua subterránea, generación de cursos superficiales), 2. Funciones Bioquímicas (Pérdida de nutrientes, retención de nutrientes y de sedimentos, acumulación de materiales finos y ricos en carbono y nitrógeno, ciclos de la materia), 3. Funciones ecológicas (Mantenimiento de ecosistemas, soporte de red alimentaria o trófica).

Figura 2. Humedal barrio Las Ferias La Dorada-Caldas

Figura 1. Esquemas en planta de los posibles tipos de humedales ribereños Fuente: (Rodríguez, 2003a)

Bajo la metodología propuesta por Joseph S. citada por Rodríguez (2003) y por visita a

Esta investigación pretende en primer lugar determinar la vulnerabilidad biofísica seguidamente relacionarla con las variables hidrológicas, de manera que se explique las actuales condiciones de funcionamiento hidráulico del humedal y del canal de interconexión para

eventos de creciente máxima con periodos de retorno de 2.33, 5, 10, 25, 50, 100, 1000, 10000 años.

2. Materiales y métodos 2.1 Descripción de zona de estudio Conforme con el Plan de Ordenamiento Territorial [POT] (Municipio de la Dorada, 2011) los humedales del barrio Las Ferias están localizan con coordenadas 5°28’19 08” N y 74°40’34 32”

Figura 3. Humedal Las Ferias- La Dorada Caldas. Fuente: IGAC - 2008

A partir de las imágenes satelitales proporcionadas por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi [IGAC] se calculó una superficie de 10.6 Ha para el humedal del barrio las Ferias.

factores o categorías como: sociales, económicos, físicos, ambientales y ecológicos (Kohler et al., 2004; Cardona, 1993; Lavell, 1997). Considerando lo anterior se observa que existen diferentes ópticas para evaluar la vulnerabilidad y diferente métodos de valoración. Es así que desde la ciencia de la sostenibilidad Turner et al., (2003), se refiere a la vulnerabilidad como el grado en el que un componente de un sistema o subsistema del sistema, experimente probablemente un daño debido a la exposición a un peligro ya sea por perturbaciones o por estrés. Etter et al.,(2011) acoge el concepto de Turner y propone una medida para la vulnerabilidad biofísica mediante el uso de factores para determinarla, esta se realiza a través de la formulación de un índice de huella espacial el cual está compuesto por tres sub-índices. Fint (Intensidad del uso de la tierra), Ftime (tiempo de intervención) y Fvul (vulnerabilidad biofísica), que mediante un conjunto de 11 variables son ponderadas por igual y normalizados a una escala de 0 (bajo) a 100 (alto). Las siguientes ecuaciones definen los tres sub-índices:

Fint = LU + PD + DR + DS + FI + BI Ftime = T1 Fvul = SF + SL + M1 + ED

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Ftot =

Figura 4. Humedal barrio Las Ferias La Dorada-Caldas.

2.2 Vulnerabilidad Biofísica Vulnerabilidad es la propensión a ser afectado o a sufrir algún daño, considerando diferentes

Fint + Ftime + Fvul * 100 S(Fint max+ Ftimemax + Fvulmax)

(1) (2) (3) (4)

donde LU es tipo de uso de la tierra, PD es la densidad de población, DR es la distancia a las carreteras, DS es la distancia a los asentamientos, FI es el índice de fragmentación de la vegetación natural, BI es el índice de la biomasa respecto al potencial natural, TI es el tiempo desde la intervención en años (en caso de eventos de recuperación de compensación, de último evento desmonte), SF es índice de fertilidad del suelo, SL es la pendiente, MI es el índice de disponibilidad de humedad y ED es el número de especies nativas (<50.000 km2) de rango.

Etter et al., (2011) propone la siguiente tabla de valoración para cada variable: Tabla 1. Escalas de valoración de los rangos de cada variable usada en el análisis Fuente: Etter et al., 2011) Scaling the value ranges of each variable used in the analysis Variables of analysis

Land use

Natural

Fallows and Secondary veg

Time of intervention (years)

Rural population density Inhab (km2)

Distance to roads (km)

Distance to settlements (km)

Fragment (% natural in 250 km2)

Biomass (%from potential vegetation)

Relative fertility

Slope (%)

Moisture Availability index

No. of small range Amphibian and Mammal species

>20

>25

100

100 Very high

35–40

<30

<15

<90

<90 Very high

35–40

0–2

Forest plant, Heterog. Agric.

30–70

2–7

5–8

10–15

60–90

5–10

30–35,

2–5

Perrenial crops, Pastures

70–150

Annual intensive Agric.

150–300

60–90 High

40–42 7–15

3–5

6–10

30–60

30–60 Moderate 10–25

20–30,

5–10

42–48 15–35

1.5–35

3–6

10–30

10–30 Low

25–50

6–20,

10–15

48–58

Urban, mining

>300

>35

0–1.5

0–3

<10

<10 Very low

>50

<6>58

>15

Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas

Contribution to footprint value

SVi-Ai La zona del humedal y el canal de interconexión fueron divididas en tres sectores para el caso del humedal en las zonas de drenaje y el canal de interconexión en dos zonas el tránsito por el área urbana y rural.

Finalmente se calcula una vulnerabilidad para cada una de las tres áreas de estudio empleando la siguiente ecuación:

Considerando el área del humedal presenta zonas heterogéneas de uso de suelo, se establecieron unas subzonas en las que se tuvo en cuenta las franjas homogéneas de uso del suelo, las cuales fueron identificadas a partir de la salida de campo y con las imágenes satelitales suministradas por el IGAC.

Donde Vb es la vulnerabilidad biofísica del área de estudio, Ai es el área de cada sector y Atotal es el área de la zona de estudio.

A partir de estas subzonas y conforme con las variables y valores propuestos por Etter et al (2011) (tabla 1) se califica cada variable para cada subzona, posteriormente el resultado determina el índice de afectación (Ia) el cual tiene una escala de valoración entre 0 y 55. Seguidamente utilizando la siguiente ecuación 5 se determina la Vulnerabilidad biofísica para cada subzona i(Vbi).

Vbi = (Ia) * 100 55

(5)

Vb =

SVi * Ai Atotal

(6)

2.3 Modelación Hidrológica Un modelo hidrológico busca representar los procesos involucrados en la distribución de la lluvia y la generación de caudales en una determinada cuenca. Domínguez (2000) señala nueve (9) pasos ordenados para realizar la modelación y los sintetiza a través del siguiente protocolo: 1. Definición del objetivo de la modelación, permite establecer qué modelo es el más adecuado para la modelación. 2. Formulación del modelo conceptual, con base en la información que se tiene se deter-

mina la complejidad de los procesos que se vayan a realizar. 3. Selección del tipo de modelo a utilizar, basados en el modelo conceptual se elige cual modelo se ajusta a esta proposición. 4. Selección del código a utilizar, conforme con la disponibilidad informática se emplean códigos existentes o en caso de no disponer de ellos se hace necesario crear un código.

2.3.1 Curva IDF De acuerdo con el estudio “Curvas sintéticas de intensidad–duración y frecuencia para Colombia” de Díaz-Granados y Vargas (1997), la intensidad de la precipitación se puede calcular a partir de la siguiente expresión:

Donde:

5. Parametrización o identificación del modelo, se parametriza con información de campo o se identifica si el proceso se hace de manera inversa.

I : Es la intensidad promedio del aguacero para un período de retorno específico, en mm/h

6. Validación del modelo, a través de los resultados parametrizados y unos valores supuestos se busca un error promedio del modelo que se encuentre en un rango permisible.

M : Es el promedio del valor máximo anual de precipitación diaria, en mm.

7. Simulación, se ingresan los datos y se procede a simular 8. Análisis y presentación de resultados, a través de un equipo interdisciplinario se busca obtener el mayor número de resultados y obtener decisiones y presentarlos en un documento técnico. 9. Post auditoría, como se puede mejorar el modelo

T: Es el período de retorno, en años.

N: Número de días con lluvia al año. PT: Precipitación media anual, en mm. a,b,c,d,e,f : Son coeficientes de calibración para la ecuación y dependen de la región geográfica de Colombia. Los valores de estos coeficientes se presentan en la Tabla 2. Tabla 2. Valores de los coeficientes para cada región geográfica de Colombia para cálculo de las curvas IDF Coeficiente

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a b c d e f Correlación (R²)

Región Andina Caribe Pacífico Orinoquía 1,61 8,51 2,31 1,3E-26 0,19 0,21 0,19 0,19 0,65 0,5 0,58 0,58 0,75 -0,01 -0,20 1,19 -0,15 -0,08 0,12 -1,46 0,08 0,28 0,4 8,28 0,93

0,74

0,91

0,97

Fuente: Valores de los coeficientes para cada región geográfica de Colombia para cálculo de las curvas IDF Fuente (Vargas-Díaz Granados 1997).

Figura 5. Protocolo de modelación. Fuente: Domínguez, 2000.

2.3.2 Tormentas de Diseño 2.3.2.1 Magnitud de la lluvia de diseño La magnitud del aguacero de diseño se determinó a partir de la lluvia máxima en 24 horas, que se obtuvo mediante el ajuste a la función de densidad de probabilidad de eventos extremos Gumbel.

poral de modo que la intensidad máxima ocurra en el centro de la duración requerida Td y que los demás bloques queden en orden descendente alternativamente hacia la derecha y hacia la izquierda del bloque central para formar el hietograma de diseño”. 2.3.3 Método del S.C.S. 2.3.3.1 Método del S. C. S para el cálculo de abstracciones

Figura 6. Ajuste a distribución Gumbel precipitación máxima 24 horas.

2.3.2.2 Forma de la tormenta Chow (1994) señala “que el método del bloque alterno es una forma simple para desarrollar un hietograma de diseño utilizando una curva de intensidad-duración-frecuencia. El hietograma de diseño producido por este método especifica la profundidad de precipitación que ocurre en n intervalos de tiempo sucesivos de duración ∆t sobre una duración total de: Td= n∆t Después de seleccionar el periodo de retorno de diseño, la intensidad es leida en una curva IDF para cada una de las duraciones ∆t, 2∆t, 3∆t...., y la profundidad de precipitación correspondiente se encuentra al multiplicar la intensidad y la duración. Tomando diferencias entre valores sucesivos de profundidad de precipitación se encuentra la cantidad de precipitación que debe añadirse por cada unidad adicional de tiempo ∆t. Estos incrementos o bloques se reordenanan en una secuancia tem-

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El cálculo de las pérdidas de precipitación durante una tormenta, se establece a partir de la relación entre las cantidades reales y potenciales del exceso de escorrentía y la precipitación retenida en la cuenca, expresada como:

Donde: F = Infiltración real S = Infiltración potencial Q = Escorrentía real Pe = Escorrentía potencial o exceso de precipitación Esta relación tiene validez a partir del momento en que se inicia la escorrentía. Toda la precipitación ocurrida antes del comienzo de la escorrentía se considera como pérdida. Las pérdidas iniciales de la precipitación se denominan abstracciones iniciales (Ia), las cuales se calculan con la siguiente relación empírica:

Se tiene entonces que:

Sustituyendo en la relación inicial y despejando el valor de Q se obtiene la expresión:

( P − 0,2 S ) 2 P + 0,8S

El S.C.S. luego de analizar gran cantidad de hidrogramas de cuencas, encontró un procedimiento para calcular el valor de S con base en el parámetro llamado Número de Curva (CN), mediante la siguiente expresión

La determinación del hidrograma total de escorrentía directa se efectuó mediante el método de convolución, descrito enseguida, teniendo en cuenta el hidrograma unitario deducido y la distribución temporal de la lluvia efectiva. 2.3.3.3 Tiempo de concentración

En donde S esta expresado en milímetros y CN es el número de curva. 2.3.3.1.1 Número de Curva (CN) El valor de CN para cada condición de humedad antecedente es propio de cada cuenca y se obtiene con base en el tipo de suelo y la condición hidrológica, que es resultado de la cobertura vegetal y de la capacidad de infiltración del suelo. 2.3.3.2 Hidrograma Unitario Para estimar la escorrentía directa máxima se recurrió al hidrograma unitario sintético propuesto por el S.C.S., cuyos parámetros están definidos por las siguientes ecuaciones:

El tiempo de concentración es el tiempo que toma el agua superficial en llegar desde el punto más alejado de la cuenca hasta la obra de arte que la drena. Para el presente estudio se adoptó la propuesta por Kirpich, la cual fue desarrollada a partir de datos de pequeñas cuencas montañosas con pendientes altas, como se menciona en la publicación de Ven Te Chow: Kirpich:

Donde:

Tc = Tiempo de concentración, en horas. L = Longitud del cauce desde el sitio más

Dónde:

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= Caudal pico unitario, en m3/s por

La pendiente ponderada del cauce principal, se calculó con la expresión propuesta por Taylor y Schwarz:

cada milímetro de lluvia efectiva. Área de drenaje, en km2.

A = TP = Tiempo al pico, en horas. D = Duración de la lluvia efectiva o du-

TL =

alejado de la cuenca hasta el sitio de interés, en kilómetros. Pendiente ponderada del cauce principal de la cuenca en estudio, en m/m.

ración del hidrograma unitario, en horas. Tiempo de retardo de la cuenca, en horas. Tiempo de concentración, en horas.

TC = E = Escurrimiento unitario, 1 mm.

Donde:

LT = Longitud total del cauce principal, en kilómetros.

Li = Longitud en que se subdivide el cauce total, en kilómetros.

Si = Pendiente de cada uno de los tramos en que se subdivide la longitud del cauce principal, en m/m

2.3.4 Modelación humedal

2.3.5 Modelación Hidráulica

Se debe establecer la relación de almacenamiento considerando la topografía del humedal, determinado las funciones nivel–área, nivel-volumen.

2.3.5.1 Flujo Uniforme

Figura 7. Relación almacenamiento Fuente:Echeverri. Disponible en http://tarwi.lamolina.edu. pe/~echavarri/clase_ix_met_transito_onda_flujo_def. pdf

Cuando el flujo ocurre en un canal abierto, el agua encuentra resistencia a medida que fluyen aguas abajo. Esta resistencia por lo general es contrarrestada por las componentes de las fuerzas gravitacionales que actúan sobre el cuerpo de agua en la dirección del movimiento. Un flujo uniforme se alcanzará si la resistencia se equilibra con las fuerzas gravitacionales. La profundidad del flujo uniforme se conoce como profundidad normal. (Escuela de Ingeniería de Antioquía, 2009).

3. Resultados y Discusión

La relación nivel–área, se obtiene directamente de la topografía. La relación nivel-volumen mediante la siguiente ecuación:

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3.1 Vulnerabilidad biofísica Una vez realizada la calificación entre 0 y 5 para cada variable propuesta por Etter et al. (2011) registradas en la Tabla 3 se obtuvo el índice de afectación el cual representa el grado de intervención humana a los ecosistemas, en una escala de 0 a 55 siendo cero el bajo y 55 el alto. Una vez determinado este índice de afectación se determinó la vulnerabilidad biofísica distribuida (Vbi) cada sub-zona Tabla 4.

Figura 8. Relación nivel –área. relación nivel-volumen Fuente:Echeverri. Disponible en http://tarwi.lamolina.edu.pe/~echavarri/clase_ix_met_transito_onda_ flujo_def.pdf

En humedales se considera condición de descarga libre, cumpliendo la ecuación: 0 = 0.707 H0,5 http://tarwi.lamolina.edu.pe/~echavarri/clase_ix_met_ transito_onda_flujo_def.pdf

Posterior se determinó la vulnerabilidad biofísica (Vb) para cada una de las tres zonas principales de drenaje Tabla 5. Etter et al (2011) señala que los valores entre <20 resultan ser bajos, entre 20-60 intermedios y >60 Alto. Con base en esta clasificación se determinó que el 93 % del área de drenaje del humedal del barrio las Ferias presenta una alta vulnerabilidad biofísica Tabla 4, principalmente en las zonas 1 y 2, zonas donde se concentra la mayor actividad humana y que intervienen de diferentes actividades que impactan el área natural de este ecosistema. 55

Tabla 3. Valor de cada variable usada en el análisis Área de Humedades Área Principal

Variables de Análisis

Subzona

Uso del suelo

Tiempo de intervención (años)

Distancia de la población rural

Distancia a calles (km)

Fragmento (%) natural en 250 km

Biomasa (%) vegetación potencial

Fertilidad Relativa

Pendiente (%)

Índice de humedad del suelo disponible

Nº de pequeñas especies anfibios y mamíferos

Índice de de afectación

Zona 1.A

Zona 1.B

Zona 1 Zona 1.C

Zona 1.D

Zona 1.E

Zona 2.A

Zona 2.B

Zona 3.A

Zona 3.B

Zona 2

Zona 3

Tabla 4. Vulnerabilidad Biofísica para cada subzona

Zona Principal

Zona 1

Zona 2 Zona 3

Índice de afectación

Valor Máximo

-1

Índice de afectación

Zona 1.A

Zona 1.B

Zona 1.C

Zona 1.D

Zona 1.E

Subzona

Vulnerabilidad Biofísica �Vbi� �(1/2)*100�

Zona 2.A

Zona 2.B

Zona 3.A

Zona 3.B

acción directa o indirecta de la comunidad del barrio las ferias, a su vez los procesos mineros transforman e impacta directamente la funcionalidad del humedal.

3.2 Modelación Hidrológica 3.2.1 Series de Tiempo de Precipitación Para determinar el régimen de precipitaciones de la zona se utilizó la estación Sinóptica Principal del Aeropuerto Palanquero (23035020).

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Tabla 5. Vulnerabilidad Biofísica para cada zona

Valores vulnerabilidad biofísicas Zona del Humedal

Total área (m2)

Vulnerabilidad Biofísicas

Zona 1

1185597.2

83.31

Zona 2

618925.9

77.4

Zona 3

144773.62

59.34

De manera que desde el punto de vista biofísico este ecosistema presenta una fragilidad en cuanto a su calidad ambiental ya que constantemente se encuentra amenazado por la

Figura 9. Valores de Precipitación Total Promedio Mensual Multianual - Estación 23035020 Aeropuerto Palanquero

Se escogió una duración de la tormenta de 6 horas, con la metodología de Díaz-Granados se establecieron las curvas IDF y con el bloque alerto asumiendo el máximo de precipitación aun 1/3 de la duración se obtuvo (ver figura 10).

Tr=2.33

Tr=5

Tr= 10

Tr=25

Tr=50

Tr=100

Tr=1000

Tr=10000

Figura10:Tormenta de diseño para 100TR

Las características medidas del humedal son las siguientes:

Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas

Tabla 6. Valores ingresados al programa HECHMS Curvas Cota- Nivel-Área -Volumen-Descarga Cota Cota (m.s.n.m)

Nivel (m)

Área (m²)

Volumen (m³)

Volumen (1000 m³)

Descarga (m3/s)

173.0 173.5 174.0 174.5 175.0 175.5 176.0 176.5 177.0 177.5 178.0 178.5 179.0 179.5 180.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0

0.00 1894.25 2429.16 4741.28 6507.68 10845.49 25784.24 35894.25 50248.96 60254.23 65924.45 75770.96 86629.78 91980.01 103562.20

0.00 315.71 1078.08 1760.69 2800.61 4292.38 8892.04 15350.10 21435.43 27587.97 31534.05 35395.31 40569.90 44645.77 48856.94

0.00 0.32 1.08 1.76 2.80 4.29 8.89 15.35 21.44 27.59 31.53 35.40 40.57 44.65 48.86

0.00 0.50 0.71 0.87 1.00 1.12 1.22 1.32 1.41 1.50 1.58 1.66 1.73 1.80 1.87

Figura 11.Modelación Lluvia-Escorrentía del humedal para los diferentes períodos de retorno.

Tr=2.33

Tr=5

Tr= 10

Tr=25

Y las salidas del modelo HEC –HMS se muestran en las figuras 11 y 12 para el proceso lluvia escorrentía. El humedal no soporta periodos de lluvia extrema debido a que las características biofísicas como la eutroficación y sedimentación reducen la capacidad de infiltración y almacenamiento, lo que puede ocasionar desbordamientos e inundaciones en las zonas urbanas aledañas.

Tr=50

Tr=1000

Tr=100

Tr=10000

Figura 12. Modelación Hidrológica del humedal para los diferentes períodos de retorno.

na simultáneamente de esta manera se determinará las condiciones hidráulicas del canal de interconexión. Como resultado se obtuvo que el comportamiento y las dimensiones del canal urbano se ajustan a las necesidades para el transporte de agua lo que permite evacuar el agua almacenada en el humedal. En cuanto se acerca el canal al Río Magdalena, este canal se vuelve insuficiente debido a la cota de nivel del río ocasiona remanso sobre el canal. Tr=2.33

Tr=5

Tr= 10

Tr=25

Tr=50

Tr=100

Tr=1000

Tr=10000

3.3 Modelación Hidráulica

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

La modelación hidráulica del canal de interconexión se realizó mediante el modelo HEC-RAS teniendo como condiciones de frontera los niveles del humedal y los niveles del río Magdale-

Tr=2.33

Tr=5

Tr= 10

Tr=25

Tr=50

Tr=100 Figura 14. Canal de interconexión humedal-Río Magdalena en la descarga al río Magdalena.

Tr=1000

Tr=10000

Figura 13. Canal de interconexión humedal-Río Magdalena a la salida del humedal.

Conclusiones En particular, se debe considerar la restauración ecológica del humedal del Barrio las Ferias, con el propósito de recuperar integralmente el ecosistema considerando que presenta una vulnerabilidad alta e intermedia en cuanto a su estructura vegetal, composición

Se necesita controlar los asentamientos humanos, debe existir una clara delimitación de lo que es el vaso con el espejo de agua y en la zona de ronda del humedal hay que implementar mecanismos de protección, como mallas. El resultado obtenido para determinar la vulnerabilidad biofísica se puede relacionar con el coeficiente de curva número, con lo que se puede corroborar desde la óptica hidrológica y ecosistémica que el humedal presenta una alta fragilidad y que requiere de acciones definitivas para garantizar la sostenibilidad hídrica y conservación ecológica. Es necesario considerar escenarios de restauración ecológica del humedal para verificar hasta qué punto se mejoran las condiciones hidrológicas del mismo.

inundando el área rural aferente a este, pero en ninguno de los casos, ni siquiera en el mayor período de retorno alcanza a remansar el flujo hasta el humedal. Los resultados obtenidos para la verificación hidráulica del canal son resultado de la modelación, se recomienda plantear una red hidrométrica para el monitoreo y seguimiento del humedal.

Referencias Agency National Sciences, [NAS] (1995). Wetlands characteristics and boundaries. Kohler, et al (2004). Manual El análisis de riesgo – una base para la gestión de riesgo de desastres naturales. In D. G. Für & T. Z. (GTZ) GmbH (Eds.), División 42 Gobernabilidad y Democracia (p. 76). Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH. Retrieved from http://www.redhum.org/archivos/pdf/ ID_7390_VV_Redhum-LAC-Manual-El_analisis_de_riesgo_una_base_para_la_gestion_de_riesgo_de_desastres_naturales-GTZ-2004.pdf

Realizando la modelación hidrológica se evidenció que la capacidad de amortiguación del humedal solo soporta la lluvia de los 2.33 años de periodo de retorno.

Cardona, (1993). Evaluación de la amenaza, la vulnerabilidad y el riesgo “Elementos para el Ordenamiento y la Planeación del Desarrollo” Omar Darío Cardona A. Red de estudios sociales en prevención de desastres en America Latina.

La capacidad de almacenamiento del humedal es 50.000m3 aproximadamente, este valor es pequeño, pues este volumen siempre se ve sobrepasado.

Cowardin, et al,. (1992). Classification of Wetlands & Deepwater Habitats of the U. S. (DIANE, Ed.) (2a. Edició., p. 131). Jamestown - North Dakota.

Los resultados obtenidos son producto de la modelación, se recomienda plantear una red hidrométrica para el monitoreo y seguimiento del humedal. La capacidad del humedal se ve reducida por la eutroficación y sedimentación. La capacidad de transporte del canal de interconexión permite transportar el agua para la lluvia con periodos de retorno de 50, 100, 1000 y 10000 años. El canal en la parte urbana funciona bien, pero el Río Magdalena en sus crecientes presenta niveles muy altos que remansan el flujo del canal

Descripción de las condiciones ecohidrológicas actuales de los humedales de la zona norte del municipio de la Dorada-Caldas

de especies, funcionalidad y autosuficiencia, con el fin de recuperar sus funciones naturales.

Diaz granados, r. v. (1997). Curvas sintéticas de intensidad. Etter, a., McAlpine, C. a., Seabrook, L., & Wilson, K. a. (2011). Incorporating temporality and biophysical vulnerability to quantify the human spatial footprint on ecosystems. Biological Conservation, 144(5), 1585– 1594. doi:10.1016/j.biocon.2011.02.004 Hecker, L T Costa, J C Farinha, P. T. V. (1996). Volumen 2. Mediterranean Wetland Inventory Data Recording.pdf. Lavell, A. (1997). Viviendo en riesgo. Comunidades vulnerables y prevención de desastres en America Latina. (R. de E. S. en P. De & D. en A. Latina, Eds.) (Red de Est., p. 288). Retrieved from http://www.desenredando.org/public/libros/1994/ver/ver_todo_nov-202002.pdf Municipio de la Dorada,. (2014). Acuerdo municipal N° 011 de 2012. Networks, & Ecological, T. O. B. (2007). Wetlands International. Retrieved from http://www.wetlands.org/ Whatarewetlands/tabid/202/Default.aspx

Pérez, G., & Restrepo, J. (2008). Fundamentos de limnología neotropical. (U. de Antioquia, Ed.) (2a edición., p. 440). Medellín.

Revista de Ingeniería Sanitaria y Ambiental

Ramsar. (1971). Convención Relativa a los Humedales de Importancia Internacional, Especialmente como Hábitat de Aves Acuáticas. Ramsar. Ramsar, Iran. Retrieved from http://www.ramsar.org/cda/ es/ramsar-documents-texts-convention-on/main/ ramsar/1-31-38%5E20671_4000_2_

Rodríguez, M.. (2003). clasificación funcional de humedales ribereños. Revista Tecnologí@ y desarroll, 1(16968085), 26. Retrieved from http://www.uax.es/publicaciones/archivos/TECEOC03_001.pdf Turner, B, Kasperson, E., Matson, P. McCarthy, J Corell, R. W., Christensen, L., Eckley, N., et al. (2003). A framework for vulnerability analysis in sustainability science. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 100(14), 8074–9. doi:10.1073/pnas.1231335100

Actividades gremiales destacas

Satisfacción del 55° congreso, mejores stand institucional y empresarial, premio Álvaro Pardo Sánchez

as evaluaciones de calidad realizadas tanto a los participantes como a los expositores de la muestra empresarial, comercial y financiera del 55°congreso de ACODAL, arrojaron los siguientes resultados entre excelente y bueno: los participantes la calificaron con 93%; la satisfacción de la muestra comercial estuvo en un 80%; los expositores a la muestra comercial manifestaron la realización de más oportunidades de contactos y negocios asignando un 79%; la logística recibió una calificación del 92%. Tanto expositores como participantes manifestaron el interés de seguir asistiendo a este congreso anual. Israel asistió con 15 empresas y reportó cerca de 400 reuniones comerciales, por lo que calificaron el evento como uno de los más exitosos

del mundo a los que hayan asistido. Con el apoyo del Departamento de Comunicaciones de la Embajada de Israel, las conferencias principales del Congreso de ACODAL fueron transmitidas en vivo vía internet (streaming) a varios países de Latinoamérica, donde se logró que el evento fuera visto por 3.000 participantes de Argentina, Brasil, Ecuador, Chile, Perú, Panamá. Mejor stand institucional. Los participantes calificaron el Stand de FINDETER como el mejor, por lo que en acto especial el Presidente de Junta Directiva Francisco J. Rebolledo M. y la Presidente Ejecutiva Maryluz Mejía de P., entregaron la distinción al Dr. Guillermo Zapata Londoño, Vicepresidente Comercial en representación de la entidad.

Mejor stand empresarial. Los participantes calificaron el Stand de CORPACERO como el mejor, por lo que en acto especial el Presidente de Junta Directiva Francisco J. Rebolledo M. y la Presidente Ejecutiva Maryluz Mejía de P., entregaron la distinción al Dr. Hernando Manuel Salas, Gerente ARMCO y Aura María Buitrago, Coordinadora de Mercadeo de la empresa.

El trabajo ganador del Premio Álvaro Pardo Sánchez 2012 fue: “Emisiones vehiculares de material particulado (pm2.5 y pm10) por resuspensión de polvo y abrasión en Bogotá” presentado por el Ing. Nestor Yezid Rojas de la Universidad Nacional de Colombia.

2. Representación y Gestión Internacional WEFTEC. Los Directivos de ACODAL representaron a la Asociación en Weftec 2012 realizado en New Orleans LA, U.S.A. los días 3, 4, 5 de octubre, integrada por Francisco J. Rebolledo M., Presidente de Junta Directiva, Maryluz Mejía de Pumarejo, Presiente Ejecutiva, Alberto Valencia M., Gerente Nacional y Sandra Martínez M., Directora Ejecutiva de la Seccional Centro. Las actividades de los representantes se centraron en eventos primordiales, descritos a continuación:

1. Presentación de la conferencia “The Current State and future projections for the water Sector in Colombia” a cargo de Francisco J. Rebolledo M., Presidente de Junta Directiva. En la presentación se abordaron temas de Colombia sobre: Geopolítica y administración; crecimiento urbano; recursos hídricos; dependencias nacionales, autoridades ambientales y entes de control; tipos y grados de tratamiento de aguas y aguas residuales e indicadores; ge-

neración potencial de biosólidos; coberturas y niveles de pérdida de aguas o aguas no contabilizadas; proyecciones de porcentaje de tratamiento a 2015 y 2019; inversiones previstas por regiones con cargo al Sistema General de Regalías –SGR. 2. Reunión con representantes de la U.S. Environmental Protection Agency –EPA Marc Lemmond, Global Affairs & Policy y Ron Hoffer,

Water Senior Advisor for Sustainability and Innovation. Se abordaron temas relacionados con las orientaciones que estableció el gobierno de USA con relación al TLC con Colombia y a las incidencias en el sector de agua, saneamiento y ambiente. 3. Reunión con el Presidente de la International Water Association –IWA, Glen T. Daigger. Se gestionó el apoyo entre las Asociaciones y, en particular, la realización de contactos con conferencistas internacionales en temas del sector. También asistieron Jorge Triana, Presidente de AIDIS y Julián Sandino, Colombiano Experto Internacional miembro de la WEF. Como resultado de estas gestiones, el Presidente de la IWA se comprometió a asistir y a apoyar el 56° Congreso de 2013 y propuso que se adelante en forma conjunta el “Programa de Jóvenes Profesionales del Agua”. 4. Reunión con los Representantes de la Water Environment Federation –WEF Nic Christy, Global Business Development Director, Jack Benson, Chief Commercial Officer Group Publisher y Laila Sukkariyyah Director, Global Programs, para efectos acordar relaciones comerciales y de apoyo logístico con miras a la realización del 56° Congreso en 2013. Como resultado de estas gestiones, la WEF asistirá y traerá empresas afiliadas al 56° Congreso de 2013 a realizarse en julio 17 a 19.

Feria Wasser 2013

ACODAL apoyó a la Cámara de Industria y Comercio Colombo-Alemana y DEinternational en la convocatoria entre sus afiliados, para la asistencia a la feria Wasser que se realizó en Berlín, Alemania, los días 21 a 28 de abril de 2013. Los Directivos de ACODAL y representantes de empresas afiliadas tuvieron la oportunidad de interactuar con diversas empresas internacionales y, en particular, con las asociaciones más importantes de ese país, a fin de establecer vínculos para la realización de eventos internacionales conjuntos. En particular y como asociación, se realizaron reuniones y se gestionó con los representantes de asociaciones alemanas, la asistencia y participación para el congreso de 2014. Entre éstas se destacan: German Water Partership-GWP; German Association for Water, Wastewater and Waste -DWA; European Water Association-EWA; German Association of Local Utilities -VKU. En la visita a Alemania se conoció la planta GEOTHERMIE en Unterhaching, de las únicas en el mundo en operación, la cual extrae agua a altas temperaturas a una profundidad de 3.000 metros y, después de su aprovechamiento, la vuelven a inyectar en el subsuelo. También se visitó la planta de aguas residuales de Schierling para 20.000 habitantes, que aplica el sistema BIOCOSR cuya tecnología se puede clasificar entre lodos activados tradicionales y Sequenced Batch Reactor -SBR.

3. Gestión Gremial Nacional Directivos de ACODAL en compañía de la Honorable Senadora Nora García Burgos –Presidente Comisión Quinta–, se reunieron con el Dr. JUAN GABRIEL URIBE, Ministro de Ambiente y Desarrollo Sostenible. En esta oportunidad se presentaron los argumentos y propuesta que hace un par de años ACODAL viene liderando sobre la creación de la Agencia Nacional del Agua como entidad de carácter técnica, adscrita a dicho Ministerio. El pasado 7 de mayo la Presidente Ejecutiva y el Gerente Nacional se reunieron con el entonces Ministro de Vivienda Ciudad y Territorio, Dr. Germán Vargas Lleras, con quien compartieron sus apreciaciones sobre las inversiones en el sector de agua y saneamiento próximas a 3 billones de pesos, con recursos de diferentes fuentes y que el Ministerio tiene a su cargo. En la reunión se destacó que esta inversión en infraestructura, para desarrollar entre los años 2013 y 2014, no tiene precedentes en el país y se ha caracterizado por los niveles de transparencia y diversificación en los procesos contractuales.

En el mes de mayo la Presidente Ejecutiva debatió con el Expresidente Ernesto Samper Pizano, asuntos relacionados con los actuales

procesos de paz, las inversiones en el sector de agua y saneamiento y, la necesidad de profundizar en el análisis para que la prestación de los servicios básicos sea un catalizador de los procesos de paz, fundamentalmente mediante inversiones en el sector rural. De este

amplio diálogo, se consolidó la realización del Conversatorio Agua y Paz en el marco del 56° Congreso de ACODAL y se gestionó la asistencia del Expresidente de Guatemala, Marco Vinicio Cerezo. Reglamento de Instalaciones Hidráulicas al Interior de las Viviendas (Rethisa). Mediante

contrato con FONADE la UNIÓN TEMPORAL RETHISA -Hidroobras S.A y ACODAL-, desarrolló la “Consultoría para realizar el documento inicial de buenas prácticas de ingeniería correspondientes a las instalaciones hidráulicas y sanitarias al interior de la vivienda, que forme parte del Reglamento Técnico del Agua y Saneamiento –RAS”.

4. Publicaciones En la Edición Especial Revista El Congreso No. 158 y con el título “El progreso del país en Manos de Mujeres”, se presenta una entrevista a Maryluz Mejía de Pumarejo, Presidente Ejecutiva de ACODAL, con la mención: “Con una personalidad que a todas luces irradia liderazgo, la Presidenta de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental ACODAL, trabaja incansablemente combinando tres elementos fundamentales para el éxito de su labor: conocimiento del sector, vocación de servicio social y afecto por lo que hace”. Edición No. 159, con el título “Colombia se la juega toda por la paz, un año de ambiciones legislativas y Juan Manuel Santos Presidente de la República de Colombia”, se presenta una entrevista a Maryluz Mejía de P.

En la revista de la Sociedad Colombiana de Ingenieros-SCI. Año 125. No. 923, con el título: “Anales de ingeniería”, se presentan una entrevista a Maryluz Mejía de P, con la mención “Las facultades de ingeniería y las asociaciones deben realizar un pacto de transferencia para que se restablezca la confianza y lograr modificaciones en las nuevas políticas dispuestas en el actual Gobierno Nacional”, como también en la edición Año 125. No. 925, con el artículo “Responsabilidad ambiental, voluntaria o penal y civil”. Documentos de análisis. En desarrollo de las actividades gremiales, ACODAL ha presentado una serie de documentos de análisis sectoriales y propuestas, algunas de las cuales se han difundido en medios de comunicación de circulación nacional y que pueden ser consultadas en la página Web de la Asociación.

5. Lucha contra la corrupción

Encuentro Regional sobre Responsabilidad del Sector Privado en la Lucha contra la

Corrupción. Bogotá, Colombia, 7 y 8 de marzo de 2013. ACODAL asistió a este encuentro regional y participó en el Foro exponiendo el tema de Pacto de Probidad y del Código de Ética (instrumento), y estableció los requerimientos externos basados en políticas y programas gubernamentales, e internos basados en los compromisos, voluntad y difusión. Se enfatizó que la propuesta es de desarrollo progresivo, en tanto involucra actores variables: afiliados, agentes privados y organizaciones de la sociedad civil, así como los entes territoriales

encargados de la contratación y las empresas de servicios públicos. Presentación del Mecanismo de Denuncias de Alto Nivel. High Level Reporting Mechanism -HLRM. Bogotá, abril 2 y 3 de 2013. Directivos de ACODAL asistieron a la presentación y lanzamiento del HLRM liderado por el Gobierno

Nacional. Esta iniciativa cuenta con el apoyo internacional de Basel Institute on Governance y de la organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico –OECD. Gobierno. Se espera que en el transcurso del año, la Secretaría de Transparencia, a cargo del Dr. Rafael Merchán, desarrolle y publique las herramientas para el mecanismo de denuncias.

6. Seccional Noroccidente

Acodal Seccional Noroccidente en el último periodo administrativo ha desarrollado 3 proyectos de gran importancia y magnitud para la asociación, enfocados al trabajo: urbano, social, de emprendimiento y valorización; que permite a su vez capacitar a los diferentes gestores con el ánimo de proyectar la imagen gremial como labor de unos profesionales que ofrecen y contribuyen a la sociedad.

Exporesiduos 2013 EXPORESIDUOS 2013 es un proyecto que se llevo acabo en su V versión manteniendo una visión donde Colombia se convierta en el banco y registro de conocimiento, líder en investigación y comercialización de tecnología y servicios de manejo, valorización y aprovechamiento de todo tipo de residuos en América Latina y el Caribe. 66

A su vez se desarrolló un plan de negocios que incluyó actividades claves como: el seminario

académico dispuesto para 900 personas, una feria empresarial con 80 stands donde se observó tecnología, proyectos, conocer servicios y establer negocios. Este evento contó con la asistencia de 3.000 visitantes y la participación de 85 empresas y organizaciones. Exporesiduos convoca en cada versión realizada segmentos claves como: ministerio de ambiente y vivienda, autoridades ambientales urbanas,

corporaciones autónomas regionales, empresas de aseo entre otros sectores de interés.

Administración centro de acopio y reciclaje municipal N°1.

con el cual se hace la recepción, pesaje, facturación y pago al reciclador en un promedio de 4 a 5 min. Sin este desarrollo el proceso estaría durando 25 min. Esta innovación generada por el gremio, del sistema permite suministrar indicadores económicos, sociales y ambientales en tiempo real.

Proyecto de aprovechamiento de residuos orgánicos a través de proyectos de compostaje y lombricultura de pequeña escala

La administración del centro de ACOPIO Y RECICLAJE MUNICIPAL l N°1. Se lleva acabo bajo la dirección de Acodal Noroccidente desde el año 2012 hasta la fecha. Contamos con una participación activa de 80 recicladores que benefician las captaciones por día registrando cantidades de 7 ton/día de material reciclable como: cartón, papel, pet, vidrio entre otros, que son vendidos a mayoristas quienes aprovechan como materia prima para procesos industriales. La comercialización mesual se encuentra alrededor de los $30.000.000. Con esta actividad se evitan el transporte y disposición final de 200 Ton/mes con beneficios sociales y económicos que se derivan de este proceso. A través de este proyecto Acodal Noroccidente desarrolló el sistema integrado de facturación

Este proyecto pionero en Colombia, a nivel de centros urbanos, del cual pueden nutrirse otras ciudades capitales del país, para avanzar en el aprovechamiento de cerca de 15.000 ton/día de residuos orgánicos biodegradables, que se generan diariamente. El proyecto ha sido estructurado y desarrollado conjuntamente entre el Área Metropolitana del Valle de Aburrá y Acodal Noroccidente, para atender 200 sistemas existentes y poner en funcionamiento, 110 nuevos sistemas en los 9 municipios de la Jurisdicción del Área Metropolitana, se aprovecharon más de 800 toneladas de residuos orgánicos, que fueron transformados aproximadamente 300 toneladas de compost, y se generaron 32 empleos directos durante 6 meses, para tecnólogos, practicantes de último semestre de varias universidades de la región, e ingenieros sanitarios, ambientales y agrónomos.

A través de este proyecto, se continua perfeccionando todo el proceso metodológico del modelo socio ambiental de educación y participación ciudadana en materia de aprovechamiento de residuos orgánicos, se posibilita el desarrollo de modelos tecnológicos innovadores de compostaje y lombricultura, para ser aplicados en los centros urbanos de Colombia, y la promoción y desarrollo de prácticas de agricultura urbana y seguridad alimentaria.

Capacitaciones realizadas Durante el 2013 hemos realizado los siguientes cursos: Curso vivencial de compostaje y lombricultivo aplicado a Residuos Urbanos y Agroindustriales. Modelación dinámica de la calidad del agua utilizando el modelo QUAL2Kw versión (6) beta.

Plan de capacitación Herramientas básicas de los SIG aplicadas a la gestión ambiental -curso teórico práctico en ARCGIS 10. Tratamiento de aguas residuales.

7. Seccional occidente Nuevos desafíos en operación de plantas de potabilización de agua

ne que ver con los procesos unitarios de tratamiento, remoción de sólidos, desarenación, coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección con base a los recientes desafíos en el tratamiento del agua para consumo humano.

Día mundial del agua 2013

Del 26 de Febrero al 1 de Marzo de 2013 en la ciudad de Cali, se capacitaron diferentes participantes de todo el país, trabajadores de las plantas de tratamiento de agua para consumo humano, en cada uno de los aspectos que tie-

Acodal Occidente con el apoyo de la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca Celebró: EL DÍA MUNDIAL DEL AGUA 2013 - Año internacional de la cooperación en la esfera del agua UNESCO, resolución 65/154. Desarrollando un ciclo de conferencias relacionadas con la protección y el uso eficiente del agua.

Conservación, uso racional del agua

Acodal como institución gremial que propende por el buen uso del recurso hídrico, presentó en asocio con la Corporación Autónoma del Valle del Cauca (CVC), la Universidad del Valle, el CIAT, un ciclo de conferencias, en relación a los temas de CONSERVACIÓN, USO RACIONAL DEL AGUA, entre otros, también se condecoró a las entidades que desarrollan trabajos por la recuperación y conservación de fuentes hídricas de la ciudad.

En su última edición se trató el tema: El estado actual de la megaobras, Miguel Meléndez, secretario de Infraestructura Vial del Municipio, durante su primer año de gestión, dio continuidad al Proyecto de las 21 megaobras, y aceptó la invitación de ACODAL Seccional Occidente para presentar el balance de lo que ha dirigido y de igual forma los planes inmediatos, pues se avecinan tiempos movidos en materia de infraestructura para Cali: la entrega de los dos proyectos más emblemáticos de las megaobras hundimiento de la Avenida Colombia y plazoleta Jairo Varela.

Actualización en normatividad usos del agua y vertimientos

Jueves ambientales acodal Los JUEVES AMBIENTALES ACODAL cumplen con una de nuestras funciones como gremio: fomentar el conocimiento, participación y actualización de nuestros asociados y la comunidad, en diversos temas de ciudad y región que tienen una influencia sobre la calidad ambiental, eje de nuestra asociación. De esta manera, con la realización de estas charlas mensuales gratuitas, estamos intercambiando conceptos y opiniones frente a los temas de actualidad que representan en la medida de lo posible la opinión e intereses de todos nuestros afiliados y la comunidad en general.

A la luz del Decreto 3930 de 2010 se han expedido varias normas relacionadas con los usos del agua y de vertimiento, razón por la cual ACODAL Seccional Occidente considera pertinente socializar y actualizar a representantes de los laboratorios y a los consultores sobre los normatividad vigente en relación con los usos del agua y de vertimiento, así como de los requerimientos para la presentación de la información a instituciones tales como la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca– CVC y Empresas Municipales de Cali-EMCALI.

8. Seccional Centro Curso taller hidrometría en sistemas de acueducto y alcantarillado. 18 al 20 de marzo de 2013

ACODAL Seccional Centro consiente de esta problemática desarrolló este Seminario, con el fin de compartir con sus afiliados y participantes los nuevos avances técnicos y tecnológicos que permiten ampliar el conocimiento en los procesos unitarios de potabilización de agua para el consumo humano y así mismo detectar las necesidades tecnológicas para la búsqueda de soluciones en problemas concretos entre los expositores y los participantes, con el fin de lograr un amplio conocimiento que permita plantear tecnologías adecuadas y permitir una solución a la problemática del tratamiento de las aguas crudas, enmarcadas en la legislación vigente. La capacitación contó con participación de 40 funcionarios de Empresas Prestadoras de Servicio Público de Acueducto, de diferentes ciudades del país y profesionales del Sector.

Primer seminario técnico para diseñadores de acueducto y alcantarillado en tuberías GRP. mayo 2 de 2013-Bogotá

Acodal Seccional Centro y OTEK realizaron el seminario el cual estaba dirigido a diseñadores y consultores de proyectos en Acueducto y Alcantarillado. El programa dentro de su agenda incluyó temas tales como parámetros básicos en diseño, recomendaciones de instalación de

tuberías, casos de estudios en proyectos de centrales hidroeléctricas, riego y tanques. El seminario contó con la participación de 70 asistentes de diferentes a nivel nacional.

Primer seminario de tecnología de membranas para el tratamiento de aguas. Mayo 8 de 2013-Bogotá

Acodal Seccional Centro y XYLEM realizaron el seminario sobre Tecnología de Membranas con el objetivo de presentar la aplicación de la tecnología de membranas para agua residual y potabilización de agua, durante la capacitación se contó con la participación del Ing. Cristoph Kullman Ingeniero de procesos de la Universidad técnica de RWTH-Aachen en Alemania, fundador de Puron en Alemania y pionero en tecnologías de membrana de fibra hueca. El ing Kullman ha estado involucrado en el diseño, instalación y resolución de problemas de más

de 200 instalaciones de ultrafiltración y MBR en todo el mundo. Hicieron parte de este grupo de expertos los ingenieros Carlos Poveda Ing.

Químico de la Universidad Nacional de Colombia con maestría en Ingeniería Sanitaria de la Universidad de Stuttgart, en Alemania y maestría en Negocios de la universidad de Texas en Austin, EEUU con experiencia de más de 15 años en el campo del tratamiento de aguas, en varios países de Europa, Medio Oriente y América Latina. y el Ing. Daniel Ramos Ingeniero Ambiental y Sanitario de la Universidad de la Salle con más de 8 años de experiencia en diseño de proyectos. El seminario contó con la participación de 50 asistentes de diferentes ciudades del país.

9. Seccional Caribe ACODAL Seccional Caribe ajustó el Portafolio Institucional 2013 y se está ofreciendo a los programas de Ingeniería Sanitaria y Ambiental de las Universidades de la Costa, presentó: propuesta de capacitación a empresas de servicio público AAA sobre el manejo seguro de residuos peligrosos, un paquete de capacitación de cuatro (4) cursos a la empresa EMDUPAR S.AE.S.P, el cual fue aprobado por la gerencia y se espera coordinación de fechas, propuesta de Diplomado cerrado: Interventoría Técnica, administrativa y ambiental en Proyectos y Obras (BAQ) a Asociación de Municipios de la Subregión Ciénaga Grande de Santa Marta ASOCIENAGA y propuesta de asesorías para diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales a la Universidad Libre de B/quilla, como también ha realizado capacitaciones tales como:

Tratamiento de Aguas Residuales, donde se contó con los siguientes profesionales como conferencistas: Álvaro Orozco, Javier Mouthon, Faisal Bernal, Jorge Corrales y Daniel Ramos. La empresa XYLEM WATER se vinculó con un aporte para apoyar la logística del evento.

Curso-taller: diseño de sistemas de aguas residuales Con la participación de 66 asistentes provenientes de diferentes departamentos del país y de Venezuela, los días 6,7 y 8 de febrero de 2013 en la ciudad de Barranquilla se llevó a cabo el Curso- taller: Diseño de Sistemas de

Curso-taller: gestión integral de residuos sólidos Del 20 al 22 de marzo de 2013 se realizó, en la ciudad de B/quilla, el Curso- taller: Gestión integral de Residuos sólidos, donde asistieron 18 personas procedentes de Arauca, Popayán, Bucaramanga, Valledupar, Cartagena, Riohacha, Montería y B/quilla. Se contó con los siguientes profesionales como conferencistas: Héctor Collazos, Álvaro Pión y Víctor Vacca. La firma de consultoría ASOCIENAGA hizo un aporte para apoyar la logística del evento.

taller: Diseño de redes de acueducto y estaciones de bombeo donde asistieron 33 personas procedentes de Cali, Manizales, Envigado (Antioquia), Bucaramanga, Zipaquirá, Garzón (Huila), Villavicencio, Popayán, Cartagena, Sincelejo, Montería, Riohacha, Valledupar y Barranquilla. Se contó con el aporte de las empresas B y V ingeniería y PAVCO para el desarrollo logístico del evento.

Capacitaciones en marcha

Curso-taller: diseño de redes de acueducto y estaciones de bombeo

Con los conferencistas Freddy Ángulo, León Moreno y Orlando Polo, profesionales pertenecientes al gremio de agua, saneamiento y ambiente, los días 8,9 y 10 de marzo en la ciudad de Barranquilla se llevó acabo el Curso-

Se tiene planeado desarrollar los siguientes cursos: Tratamiento y Control de sistemas de potabilización de aguas, a realizarse en la ciudad de B/quilla, del 26 al 28 de junio/13. Diseño de Sistemas de tratamiento de agua potable, a realizarse en la ciudad de B/quilla, durante los días 14, 15 y 16 de agosto/13.