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Modelación de la dispersión de efluentes hidrotérmicos en el medio marino costero
Josué Portilla Casillas
FRANCISCO VICENTE VIDAL LORANDI
VICTOR MANUEL VICENTE VIDAL LORAND
Acceso Abierto
Atribución
Recursos marinos,Contaminación marina,Ecología costera,Ciencias del mar
El presente trabajo constituye la verificación de un modelo diferencial numérico tridimensional de circulación costera y dispersión y difusión de calor, y el análisis de los resultados de la modelación del comportamiento hidrodinámico de la descarga al mar del agua de enfriamiento de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde (CNLV) bajo cuatro distintas condiciones ambientales meteorológicas y oceanográficas, a saber: Caso I, vientos del norte de intensidad promedio igual a 6.9 m s-1; Caso II, vientos del sur de intensidad promedio igual a 2.8 m s-1; Caso III, vientos del norte de intensidad promedio igual a 11. 2 m s-1 , y Caso IV, vientos del sur de intensidad promedio igual a 4.3 m s-1 . El análísis estadístico del banco de datos de intensidad y dirección del viento, medido del 1 enero de 1980 al 31 de diciembre de 1992 en el Sitio Laguna Verde (SLV), indica que el régimen anemométrico predominante es bimodal y que la probabilidad de incidencia de vientos provenientes de los sectores' sur y norte es de 45% y 41 %, respectivamente. El efecto del viento proveniente del sector sur genera un patrón de circulación superficial de flujo norte que impulsa al efluente hidrotérmico hacia la obra de toma. En contraste, el viento que proviene del sector norte genera corrientes superficiales de flujo sur que alejan de la obra de toma el agua caliente descargada. Las comparaciones entre los resultados de las simulaciones numéricas y los datos de campo indican que, para una variedad de condiciones ambientales meteorológicas y oceanográficas representativas del SLV, el modelo simula correctamente los patrones de dispersión y difusión superficial de los efluentes medidos los días 16 de diciembre de 1992 (Caso I), 25 de junio de 1992 (Caso JI), 24 de abril de 1992 (Caso III) y 16 de marzo de ] 992 ( Caso IV). La precisión promedio con la cual el modelo predi ce las áreas de impacto de los efluentes descargados en el SLV es de ±10%. Con excepción de los Casos 11 y III, los gradientes térmicos inducidos por la descarga hidrotérmica oscilaron dentro del intervalo de temperaturas naturales registradas en el SLV. Para todos los Casos analizados, el tamaño real del área de impacto térmico que podría alterar substancialmente el ecosistema marino no fue mayor a 0.2 km2 . Los posibles efectos ecológicos que podrían resultar como consecuencia de los gradientes térmicos inducidos por la descarga superficial de agua caliente solo podrían ser considerados de significancia local. Los perfiles verticales simulados del campo de temperatura indican que el efluente se comporta como un cuerpo natátil que no rebasa los 3 m de profundidad. Esta flotabilidad del efluente es consecuencia de su baja densidad y del pequeño número de Fraude (Fr « 1) característico del efluente en la descarga de la CNLV.
A three-dimensional differential-numerical model of coastal circulation and heat exchange was used to reproduce the hydrodynamical behavior of the surface discharge cooling water to the sea incoming from the Laguna Verde Nuclear Power Plant under four different meteorological and oceanographic conditions; Case I, north winds average speeds of 6.9 m s-1; Case II, south winds average speeds of 2.8 m s-1; Case III, north winds average speeds of 11.2 m s-1 , and Case IV, south winds average speeds of 4.3 m s-1 . The results are analized and constitute the verification of the model. The statistical analysis of the wind speed and direction time series measured at the Laguna Verde Site from January 1, 1980 to December 31, 1992, shows that the prevailing anemometric regime is bimodal with probabilities of 45% and 41 % for south and north winds, respectively. The south winds induce a sea surface circulation towards the north which drives the hydrothermal effiuent towards the intake. On the contrary, the north winds move the discharged hot water away from the intake, towards the south hugging the coastline. Comparisons between the numerical simulation results and field data show that under different meteorological and oceanographic conditions, representative of the Laguna Verde Site, the model correctly predicts the hydrothermal effiuents surface dispersion and difusion patterns measured on December 16, 1992 (Case I), June 25, 1992 (Caso II), April 24, 1992 (Case III), and March 16, 1992 (Case IV). The model predicts the extent of the impacted areas with cooling water with a precision of ± 10%. With the exception of Cases II and III, the thermal gradients induced by the hydrothermal discharge fluctuated within the natural temperatures measured in the Laguna Verde Site. For all the analyzed cases, the real size of the impacted areas that might have adverse effects on the marine ecosystem was not bigger than 0.2 km2 . Thus, these possible adverse effects are considered to be of local significance only. The simulated vertical pro.files of temperature show that the cooling water discharged remains mostly on the surface of the receiving water mass and reaches a maximum depth of 3 m. This floatability is a consequence of the low density and small Fraude number (Fr << 1), at the discharge, that characterizes the Laguna Verde Nuclear Power Plant effiuent.
CICESE
1995
Tesis de maestría
Español
Portilla Casillas, J. 1995.Modelación de la dispersión de efluentes hidrotérmicos en el medio marino costero. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 127 pp.
PECES Y FAUNA SILVESTRE
Aparece en las colecciones: Tesis - Ecología Marina

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