Modelación numérica de calidad de aguas en un río de alta montaña con componente de drenaje ácido natural y efecto antrópico. Caso de estudio: Cuenca río Mapocho alto

Abstract

La cuenca del río Mapocho Alto está compuesta por tres cauces principales: estero Yerba Loca, río San Francisco y río Molina. El eje del cauce a estudiar corresponde principalmente al estero antes mencionado hasta el río Mapocho en la estación fluviométrica Mapocho en Los Almendros , considerando los aportes de los esteros Agua Larga, La Leonera y los ríos San Francisco y Molina. El estero Yerba Loca es un cauce sin intervención que está caracterizado por poseer aguas de carácter ácido de origen natural, cuyos valores mínimos en cuanto a drenaje ácido se presentan en verano. San Francisco presenta valores de caudales constantes, en tanto, Molina posee un sistema natural sin intervención. Los modelos de calidad de agua son utilizados en su mayoría para determinar la concentración, dirección de propagación y concentración de contaminantes, además para prevenir y tomar medidas de mitigación en situaciones de riesgo para el medio ambiente. En este caso particular, se implementa un modelo que buscar estudiar un cauce de alta montaña con componente de drenaje ácido natural y que presenta descargas de materia orgánica en ciertas épocas del año, además de caudales controlados de forma externa. Para estudiar la cuenca del Mapocho Alto se implementa el modelo de calidad de aguas QUAL2Kw acoplado con el software HEC-RAS. Los datos para realizar la calibración y la respectiva validación son otorgados por el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC). Además, se realiza una comparación con la norma secundaría de calidad ambiental, denominado Decreto 53. Para finalizar se simulan escenarios de descargas de agua servida no tratada en diversos puntos del cauce. De los principales resultados se obtiene que el cauce posee un tiempo de viaje menor a la velocidad de reacción de las distintas variables de estado del modelo, tales como la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), nitrato (NO$_3$), oxígeno disuelto (OD), nitrógeno orgánico (NO), entre otras. Esto genera como conclusión que dominan los procesos advectivos sobre los fenómenos reactivos. Además, se recomienda incorporar nuevas área de vigilancia de calidad de agua asociadas a la zona estudiada a raíz de que se observan parámetros en condiciones no aptas para consumo, tales como pH cercano a 3, conductividad eléctrica superior a 400 μS/cm.