Modelación hidrodinámica del Lago Llanquihue

Abstract

El Lago Llanquihue se encuentra en la región de Los Lagos y es el segundo lago más grande de Chile (851 km2), con una longitud máxima de 42 km y una profundidad máxima de 317 m. El lago es monomíctico y la estratificación máxima se produce en los primeros días de febrero. Además, en verano la termoclina se encuentra a una profundidad de aproximadamente 40 metros. El tamaño de la cuenca es pequeña y sus principales afluentes son de pequeña magnitud, siendo el principal riesgo para la calidad de las aguas, el potencial impacto de las actividades generadas en el lago o sus alrededores, como lo son las pisciculturas y el vertimiento de residuos. Se estudió las ondas internas en el lago, ya que la importancia de estas ondas radica en energizar la dispersión horizontal y mezcla vertical, además de producir una variedad de procesos químicos, físicos y biológicos. Para esto, se simuló la hidrodinámica del lago Llanquihue con el modelo en tres dimensiones Delft3D-FLOW, entre agosto de 2014 y marzo del 2016, con el fin de estudiar las ondas internas afectadas por la rotación terrestre y conocer cómo afecta en ellas la variación de la estratificación térmica. El bajo número de Burger en el lago, igual a 0,1, indica que la rotación terrestre es importante y hace posible la generación de ondas internas Kelvin y Poincaré. Los datos de salida de la simulación fueron procesados mediante espectros de potencia rotacional, espectro wavelet y filtros pasa banda, con el fin de observar la variación estacional de las ondas. Los resultados mostraron que las ondas internas Poincaré, que dominan en la mayor parte del año, tienen un periodo cercano al inercial, siendo esta onda más intensa en el periodo de máxima estratificación en la zona del epilimnion, mientras que en tiempos previos a la estratificación máxima, la onda domina en el metalimnion. Por otro lado, luego de eventos de gran intensidad de viento, se presentan las ondas internas Kelvin, que se propagan en sentido horario por los bordes del lago, y su periodo varía de acuerdo al grado de estratificación. Además, luego de realizó una simulación con vertimiento de contaminantes, se obtuvo que su dispersión en el lago depende fuertemente de la estratificación.