Clasificación de las aguas del río Guarinó con respecto a los vertimientos mediante la implementación del modelo de calidad del agua QUAL2KW

Abstract

Corpocaldas, bajo el Decreto 1076 de 2015, a fin de formular el Plan de Ordenamiento del Recurso Hídrico (PORH) para el río Guarinó; requiere de la utilización de modelos de simulación de calidad de agua como el QUAL2Kw, con el propósito de evaluar la capacidad asimilativa del río ante vertimientos. Para ello, este modelo fue calibrado con datos fisicoquímicos e hidráulicos del POMCA del río Guarinó del 2015, para determinar la calidad del agua e identificar los tramos del río donde se debe regular o prohibir vertimientos. El río Guarinó es crucial para el abastecimiento de agua potable en La Dorada, con un caudal medio de 39.55 m³/s y un sistema de alcantarillado que descarga en el río Magdalena. Los estudios indican que, en general, la calidad del agua es aceptable para consumo humano con tratamiento, aunque presenta variabilidad. El oxígeno disuelto es adecuado en la mayoría de las estaciones, excepto en la estación E2, donde la turbidez es regular. La calidad del río es buena en la temporada seca hasta la estación E7, pero se deteriora cuando ocurren vertimientos. Así mismo, durante la temporada de lluvias, la calidad del agua se mantiene generalmente buena, aunque presenta problemas con los sólidos disueltos y coliformes, con concentraciones de coliformes fecales superiores a los límites permisibles en algunas estaciones debido a vertimientos domésticos. La calidad del agua del río Guarinó muestra variabilidad significativa, con problemas específicos en áreas contaminadas por vertimientos. Con el objetivo de implementar el modelo QUAL2Kw en el río Guarinó, se recopiló información detallada sobre calidad del agua, tributarios y características hidráulicas del río, basada en datos del Plan de Ordenamiento de la Cuenca del río Guarinó del año 2015. Se realizaron dos campañas de monitoreo, en agosto de 2015 (caudales bajos) y noviembre de 2015 (caudales altos), de igual forma, se evaluaron los parámetros: pH, conductividad, oxígeno disuelto, sólidos suspendidos totales, temperatura, DBO5, DQO, fósforo total, nitratos, nitritos, sólidos sedimentables y coliformes. La calibración del modelo se ajustó utilizando datos históricos, se segmentó el río en cinco tramos, mostrando un aumento en el caudal a lo largo de este. Para los parámetros faltantes, se hicieron aproximaciones basadas en datos disponibles de información secundaria. Se identificaron 11 tributarios, aunque no se encontraron vertimientos directos, solo descargas dispersas. La calibración hidráulica y del modelo incluyó ajustar parámetros como DBO5 y DQO, utilizando datos históricos de estaciones cercanas y datos de temperatura del agua. La calibración se comparó con datos de monitoreo de la campaña seca y se validó con datos de la segunda campaña húmeda. El análisis de escenarios de saneamiento mostró que, en condiciones actuales (E0), el río presenta problemas de calidad con aumento en temperatura, conductividad, DBO y disminución en el oxígeno disuelto. Con proyecciones de saneamiento (E1), la calidad mejora parcialmente, pero persisten problemas con sólidos suspendidos y oxígeno disuelto. Se concluye que el modelo QUAL2Kw proporciona una línea base útil, sin embargo, necesita actualización con datos más precisos y actualizados, con el propósito de definir claramente las clases de vertimientos y objetivos de calidad. Es necesario mejorar la precisión del modelo mediante nuevas caracterizaciones, aforos, tiempos de viaje y medición de caudales, ya que las mediciones realizadas en el POMCA, aunque son útiles, pueden llevar a interpretaciones erróneas si no se actualizan (texto tomado de la fuente).

Corpocaldas, under Decree 1076 of 2015, and in order to formulate the Water Resource Management Plan (PORH) for the Guarinó River, requires the use of simulation models such as QUAL2Kw to assess the river's assimilative capacity for discharges. This model was calibrated with physicochemical and hydraulic data from the 2015 POMCA for the Guarinó River to determine water quality and identify river segments where discharges should be regulated or prohibited. The Guarinó River is crucial for potable water supply in La Dorada, with an average flow of 39.55 m³/s and a sewage system that discharges into the Magdalena River. Studies indicate that, overall, water quality is acceptable for human consumption with treatment, though there is variability. Dissolved oxygen is adequate at most stations, except at station E2, and turbidity is moderate. Quality is good during the dry season up to station E7 but deteriorates when discharges occur. During the rainy season, water quality generally remains good, though there are issues with dissolved solids and coliforms, with fecal coliform concentrations exceeding permissible limits at some stations due to domestic discharges. The water quality of the Guarinó River shows significant variability, with specific problems in areas contaminated by discharges. To implement the QUAL2Kw model for the Guarinó River, detailed information was collected on water quality, tributaries, and hydraulic characteristics of the river, based on data from the 2015 Management Plan for the Guarinó River Basin. Two monitoring campaigns were conducted, in August 2015 (low flow) and November 2015 (high flow), assessing parameters such as pH, conductivity, dissolved oxygen, total suspended solids, temperature, BOD5, COD, total phosphorus, nitrates, nitrites, settleable solids, and coliforms. The model calibration was adjusted using historical data and the river was segmented into five sections, showing an increase in flow along the river. For missing parameters, approximations were made based on available data. Eleven tributaries were identified, though no direct discharges were found, only dispersed discharges. Hydraulic and model calibration included adjusting parameters such as BOD5 and COD using historical data from nearby stations and water temperature data. Calibration was compared with monitoring data from the dry season campaign and validated with data from the second campaign. Scenario analysis of sanitation showed that under current conditions (E0), the river faces quality issues with increased temperature, conductivity, BOD, and decreased dissolved oxygen. With sanitation projections (E1), quality partially improves but problems with suspended solids and dissolved oxygen persist. It is concluded that the QUAL2Kw model provides a useful baseline; however, it needs to be updated with more accurate data to clearly define discharge classes and quality objectives. The model’s precision needs improvement through new characterizations, travel times, and flow measurements, as the measurements from POMCA, while useful, may lead to misinterpretations if not updated.