Modelo de aguas rasas para la distribución de contaminantes en Lago Ypacarai

Resumen

En este trabajo, analizamos la distribución de un contaminante no reactivo en el lago Ypacarai. Proponemos un modelo de aguas rasas que considera las corrientes inducidas por el viento, las condiciones de entrada y salida en los afluentes y los efectos del fondo debido al lecho del lago. La hidrodinámica se basa en las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas en profundidad, considerando las tensiones del viento como términos de fuerza y funciones de la velocidad del viento. La tensión del lecho (fondo) se basa en la ecuación de Manning, las características del lecho del lago y las velocidades del viento. El transporte de contaminantes se modela mediante una ecuación de convección-difusión 2D que toma en consideración el nivel del agua. Las comparaciones entre la simulación del modelo, las soluciones analíticas y los resultados de laboratorio confirman que el modelo captura la compleja fenomenología dinámica del lago. En las simulaciones, se pueden ver las regiones con mayor riesgo de acumulación de contaminantes. Se observa el efecto de cada término y cómo se pueden utilizar para mitigar el impacto de los contaminantes.