Evaluación de la aplicabilidad del programa computacional WASP en la simulación de la calidad del agua del humedal del río Cruces, cuenca del río Valdivia, Región de Los Ríos, Chile

Abstract

El humedal del río Cruces es un importante ecosistema que alberga una gran cantidad de flora y fauna. En el año 2004 se produjeron alteraciones de la calidad del agua dentro del humedal -en particular en el Santuario de la Naturaleza Carlos Anwandter-, las cuales cambiaron sus condiciones fisicoquímicas, y provocaron el deterioro y degradación de su estado ecológico. Debido a lo anterior, se inició un proceso de dictación de la NSCA para el Santuario y otras zonas de la cuenca. Por otro lado, los modelos de calidad del agua pueden servir de apoyo para el desarrollo de las NSCA, en la evaluación del cumplimiento y planes de gestión y de descontaminación. En este trabajo se evaluó la aplicabilidad de WASP como programa computacional de simulación de la calidad del agua del humedal del río Cruces. Se simularon dos periodos en los años 2014 y 2019, los cuales abarcan los registros de caudal más bajos y altos en la estación fluviométrica río Cruces en Rucaco. Los parámetros simulados corresponden a DBO5, OD, pH, Fe y Al (metales más abundantes en la zona de estudio), los cuales se incluyen en el anteproyecto de la NSCA del río Valdivia, además de la temperatura del agua. Los datos ingresados al modelo se obtuvieron de los programas de monitoreo de la UACh y las estaciones de calidad química de la DGA. La resolución temporal del modelo fue de un minuto en régimen transiente. A partir de los resultados, se concluyó que las condiciones de borde ingresadas en la cabecera fueron determinantes en el comportamiento de los parámetros aguas abajo de ésta, pues solo se consideró un río tributario al río Cruces. Para evaluar el desempeño del modelo se utilizaron los indicadores de error RMSE y RRMSE, los cuales arrojaron que la temperatura del agua, el OD y el pH tuvieron un desempeño de bueno a excelente. Debido a su precisión, para estos parámetros se podría utilizar WASP para evaluar el cumplimiento de la NSCA. Además, la precisión del modelo con respecto al pH dependió de la alcalinidad ingresada, para la cual se realizó un análisis de sensibilidad en torno a su valor. El mejor ajuste se obtuvo para una alcalinidad de 15,37 mg⁄L como CaCO3, versus 6,64 y 22,84 mg⁄L como CaCO3. La simulación de la DBO5 presentó un desempeño pobre, debido a que su valor se encontró bajo el LD en la cabecera, pero sobre el LD en los puntos con mediciones aguas abajo, lo que dificultó el ajuste de la simulación. Por lo tanto, para mejorar la precisión de WASP es necesario incluir al modelo los ríos tributarios que estén contribuyendo al aumento de DBO5 aguas abajo de la cabecera. Para cada periodo, se calculó un coeficiente de partición Kd, a partir de la concentración de Fe y Al disuelto, particulado y los SST. Para la simulación de Fe y Al se realizó un análisis de sensibilidad en torno a los Kd calculados. En promedio, el desempeño del modelo fue pobre, lo cual se produjo debido a que el Fe y Al no presentaron tendencias marcadas a lo largo del río Cruces y en el tiempo. Por lo tanto, acorde a las precisiones obtenidas para los metales, no sería recomendable aplicar el modelo para evaluar el desarrollo de la NSCA, hasta incluir información de las concentraciones de metales en otros ríos tributarios y procesos de transformación y degradación del Fe y Al en la zona.