Profesor responsable:

Joaquín Suárez López

Otros profesores:

Jordi Delgado Martín, Luis Cea, Juan Cagiao Villar

Curso:

Segundo

Tipo de asignatura:

Segundo Cuatrimestre

Carga lectiva:

4 ECTS

a14. Modelos de calidad del agua

Objetivos

El objetivo de la asignatura es que el alumno llegue a comprender los fundamentos de los modelos de calidad de aguas y sea capaz de analizar y proponer soluciones a problemas de gestión de la calidad del agua con ellos.

Organización docente

El curso se divide en dos partes principales. Una primera en la que el alumno debe aprender los fundamentos de la modelización, tanto en los aspectos hidráulicos como de calidad de aguas. El alumno irá resolviendo pequeños problemas de modelización con esquemas muy sencillos. Una segunda parte en la que el alumno aprenderá a manejar dos herramientas de modelización (el QUAL2E, régimen permanente o estacionario, y el WASP, régimen no permanente) y las aplicará a dos medios acuáticos. Una vez construidos los modelos el alumno analizará la sensibilidad de los parámetros y elaborará, y valorará, diferentes escenarios de calidad de agua.

Bibliografía básica, apuntes y material pedagógico

• AMBROSE, R.B.; WOLL, T.A.; MARTIN, J.L.; et al.; (1991); “WASP5.x, a hydrodynamic and water quality model. Model theory, user’s manual and programmers guide” ; U.S.-E.P.A. ; Athens (EE.UU.).
• BROWN,L.C.; BARNWELL,T.O.; (1987); “The enhanced stream water quality models QUAL2E and QUAL2E-UNCAS”; U.S.-E.P.A.; Athens (EE.UU.); 1 Vol.;189 págs.
• McCUTCHEON,S.C.; (1989); “Water quality modeling. Transport and surface exchange in rivers”; CRC Press Inc.; Florida (EE.UU.); 2 Volms.; 1er Vol.; 334 pags.; ISBN 0-8493-6971.
• MILLS, W.B.; PORCELLA,D.B.; UNGS, M.J.; et al.; (1985); “Water quality assessment: A screening procedure for toxic and convenc. pollut. in surface and ground water”; US-E.P.A.; Athens (EE.UU.); 2 Volms.;1º Vol.; 609 pág. .
• MILLS,W.B.; PORCELA,D.B.; UNGS,M.J.; et al.;(1985); “Water quality assessment: A screening procedure for toxic and convenc. pollut. in surface and ground water”; US-E.P.A.; Athens (EE.UU.);2 Volms.; 2º Vol.; 444 pág.
• TCHOBANOGLOUS, G.; SCHROEDER, E.D.; (1985); “Water quality. Characteristics, modelling, modification”; University of California at Davis; Addison-Wesley Publishing Company, Inc.; EE.UU.; 768 págs.; ISBN 0-201-05433-7.
• THOMANN, R.; MUELLER, J.A.; (1987); “Principles of surface water quality modeling and control”; Harper & Row; U.S.A.;1 Vol.; 644 págs.; ISBN 0-06-04667-4.

Sistema de evaluación

Se realizará un test de asimilación de conocimientos y se realizará un trabajo de curso.

Horas de consulta

En horas de trabajo (cita previa con los profesores).

Información adicional

Es recomendable haber cursado la asignatura del máster “Físico-química del Agua y Calidad de Aguas” e “Hidráulica e hidrología”.

Programa

1. INTRODUCCIÓN: Naturaleza del problema. Ingeniería y calidad de aguas. Evolución histórica de los modelos de calidad de aguas. Problemas principales de calidad de las aguas
2. SISTEMAS Y MODELOS: Definiciones y conceptos. Tipos de modelos. Uso y aplicación de los modelos de calidad de aguas. Metodología de modelización.
3. REACCIONES CINÉTICAS: Reacciones fundamentales. Análisis de valores de tasas. Estequiometría. Influencia de la temperatura.
4. SISTEMAS DE REACTORES
5. CONTAMINACIÓN Y TIPOS DE VERTIDOS A LOS SISTEMAS ACUÁTICOS
6. MODELIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS ACUÁTICOS: Ríos y canales. Estuarios. Lagos y embalses. Sedimentos.
7. OXÍGENO DISUELTO: DBO y oxígeno disuelto. Transferencia de gases y reaireación de oxígeno. Modelización del oxígeno disuelto en ríos.
8. NITRÓGENO: Nitrógeno y calidad del agua. Nitrificación. DBO y nitrógeno. Modelos de nitrificación. Inhibición de la nitrificación. Toxicidad por nitratos y por nitrógeno amoniacal.
9. FOTOSÍNTESIS/RESPIRACIÓN: Fundamentos. Métodos de medida.
10. DEMANDA BÉNTICA DE OXÍGENO: Problemática. Modelización.
11. INDICADORES MICROBIOLÓGICOS: Organismos indicadores. Tasas de disminución de indicadores. Interacciones masa de agua y sedimentos.
12. EUTROFIZACIÓN: El problema de la eutrofización y los nutrientes. Estequimetría de las plantas. Modelos de carga de fósforo.
13. COMPUESTOS QUÍMICOS: Equilibrio químico. Acoplamiento de equilibrio químico y balance de masas. Modelización del pH.
14. TÓXICOS: Introducción a la modelización de sustancias tóxicas. Mecanismos de transferencia: sorción y volatilización. Mecanismos de reacción: fotolisis, hidrólisis y biodegradación. Modelización de tóxicos en flujos de aguas.
15. CARACTERÍSTICAS DEL “QUAL2E” Y EL “WASP5”: Introducción. Submodelos hidráulicos. Submodelo hidráulico del QUAL2e. Submodelo hidrodinámico del WASP5. Submodelos de calidad del agua.
16. APLICACIONES DEL QUAL2E Y DEL WASP5