Comportamiento de la pluma térmica de una central termoeléctrica en el Estuario Río Quequén Grande

G. HUCK; M. PEREYRA; L. THOMAS; M. GALLO

Tandil

Jornada; 3 Jornadas Nacionales de Ambiente; 2016

Facultad de Ciencias Humanas (UNICEN)

Comportamiento de lapluma térmica de una central termoeléctrica en el Estuario Río Quequén GrandeBehavior of pen thermal of a thermoelectric plant in Estuario Río QuequénGrandeHuck, Gabriel1;Pereyra, Mariana2; Gallo, Marcos3; Thomas, Luis41Universidad Nacional del Centro de laProvincia de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas/ Grupo de FlujosGeofísicos y AmbientalesHuckgabriel83@gmail.com Palabrasclave: modelación, numérica, estuarios,plumas. Eje temático: Problemas ambientales del espacio urbano. Residuos, efluentes yemisiones.Modalidad: ponencia ResumenSesimuló el comportamiento de una pluma térmica sobre las aguas del Estuario RíoQuequén Grande en invierno y en verano. Se utilizó un modelo numérico y sesimuló para dos caudales: 10 m3/s y 100m3/s, se obtuvocomo resultado que en verano el agua en el puerto solo aumenta 1ºC y eninvierno no se observaron cambios en la temperatura del agua. AbstractThebehavior of a thermal plume above the waters of Quequén Grande River Estuary inwinter and in summer was simulated. A numerical model was used and wassimulated for two flows: 10 m3/s and 100m3/s, was obtained as a result that insummer the water in the harbor only increases 1°C and in winter no change inwater temperature. IntroducciónLosestuarios son sistemas costeros muy investigados debido a los problemas quepresentan desde distintos puntos de vista: el dinámico (factores hidrológicos yoceanográficos), el físico-químico (mezcla de agua dulce y salada, diferenciasde temperatura), el sedimentológico (depósitos de fangos, acumulación desedimentos), el biológico (flora y fauna), y el económico . Todos estosfactores se ven alterados cuando en las márgenes se realizan actividades queinvolucran la liberación de efluentes líquidos al cuerpo de agua, alterando asíla composición fisicoquímica del agua provocando efectos negativos sobre labiota de lugar y sobre las actividades relacionadas con la misma. Tal es elcaso de las plumas térmicas sobre un cuerpo de agua que se encuentra a menortemperatura, traen aparejado la proliferación de especies indeseadas yconsecuente putrefacción del agua.Lasimulación previa del fenómeno a través de un software numérico permite obteneruna aproximación sobre la dispersión, la mezcla y las variaciones detemperatura en el estuario. Para eso se debe hacer una recopilación de datosmeteorológicos, oceanográficos, hidrológicos y topográficos del lugar.En la literatura existen una gran variedad demodelos destinados a resolver problemas tanto de aplicaciones científicas comoingenieriles, cada uno con un costo computacional asociado. Materiales y métodosEn el presente trabajo, se utiliza elsoftware numérico Sisbahía que permite modelar la hidrodinámica de un estuarioy la pluma térmica liberada por una central termoeléctrica sobre las aguas enel Puerto Quequén.Para modelar el estuario primero sedigitalizan los contornos del río y luego se realiza la discretización delmismo que consiste en una red de rectángulos que cubren su superficie.En primer lugar es necesario  calcular el modelo hidrodinámico (en 2D) elcual requiere información como: la batimetría del lugar, la rugosidad de lamalla que se obtiene por calibración del modelo y los datos meteorológicosnecesarios como: temperatura ambiente, temperatura del agua, precipitaciones,frecuencia de las velocidades del viento, etc. Este modelo emplea lasecuaciones de Navier-Stockes con la aproximación de Boussinesq.Para modelar la pluma se utilizóel modelo de temperatura 2D, que sigue un sistema de referencia euleriano yemplea los datos generados por el modelo hidrodinámico con las condiciones dellugar.Se supuso un caudal para el río de 10 m3/sy se ejecutó el modelo para dos estaciones: en invierno con temperaturaambiente de 10ºC y temperatura del agua de 10ºC, luego para verano contemperatura ambiente de 15ºC y temperatura ambiente de 20ºC.Por último se insertó una fuente puntual quelibera un efluente con un caudal de 10m3/s, a una temperatura de30ºC y se simuló el modelo para 10 días.Resultados Se obtuvo el modelo hidrodinámico que describe el movimiento de las corrientesde los cuerpos de agua en el transcurso del día. Haciendo la simulación durante12 horas con un caudal de 10 m3/s se obtuvo:Figura 1: modelo hidrodinámico a las 12 horas de habercomenzado la simulación, caudal 10 m3/s. momento máximo reflujo.Donde se observa el momento en donde se marease encuentra baja y el agua del río fluye hacia el mar.El modelo anterior permite simular el modelode temperatura. Si se tiene una fuente puntual en la margen del río que emitecon caudal constante de 10 m3/s, se puede predecir la temperaturadel cuerpo de agua como muestra la figura 2. Figura 2: modelo de temperatura con una fuente puntual constante durante 10 días. ConclusionesSeobtuvieron resultados para el comportamiento de la pluma de un efluenteliberado a mayor temperatura en un fluido a menor temperatura sometido aprocesos de mezcla debido a las corrientes de marea, en el mismo no secontemplan la salinidad del agua y la temperatura se supone uniforme tanto enel río como en el mar. Las diferencias de temperatura se observan mediante unapaleta de falso color, que según la escala, brinda una gama variada paradiferentes temperaturas. Las alteraciones son mayores en el verano debido a quela temperatura del cuerpo de agua es mayor, entonces los cambios de temperaturadel mismo son más notorios.Comparandolos resultados con las mediciones de temperatura realizadas in situ podemos decir que concuerdanrazonablemente. Referencias·       Ingeniero Sr.Sergio Bitar Ch., Abogado Sr. Rodrigo Weisner L, Ingeniero Sra. Mesenia AtenasV., Ingeniero Sr. Fernando Aguirre Z., Ingeniero Sr. Yarko Niño C., IngenieroSr. Aldo Tamburrino T., Ingeniero Sr. Luis Felipe Sandoval S., Ingeniero Sr.Thomas Booth R. ?ANÁLISIS METODOLÓGICO PARA DETERMINAR CAUDALES DE DILUCIÓN ENZONAS ESTUARINAS?. 2009. 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