Módulo 1. Actividad 4

Opción elegida: C. Presentación de información y procesamiento de datos de datos: c. hoja de cálculo.

Materia que imparte: Contaminación del Agua (Ingeniería Civil, noveno semestre).

Tema de la Actividad: Autopirificación del Agua.

Habilidad Avanzada: uso de la hoja de cálculo para registrar datos, elaborar tablas, crear fórmulas para relacionar los datos y representar los resultados mediante una gráfica.

Descripción de la actividad.

Con el fin de que los alumnos empleen las hojas de cálculo y desarrollen la habilidad de registrar datos, elaborar tablas y gráficos para interpretar los resultados de fórmulas empleadas, el profesor gestionará el uso de alguna de las salas de cómputo de fundación UNAM o bien alguna otra sala que cuente con computadoras y cañón.

Una vez en la sala, se les proporcionará a los alumnos algunos datos de una corriente principal de un río como: longitud del tramo analizar, velocidad del flujo de agua, sentido del flujo, caudal medido aguas arriba y aguas abajo, temperatura en los momentos de medición, concentración de oxígeno disuelto en los puntos de muestreo y concentración de saturación de oxígeno a la temperatura medida en el sitio. Los cuales se deben colocar en una tabla. El profesor irá construyendo la tabla, lo cual se irá mostrando con ayuda de un cañón para que los estudiantes sigan la operación y lo hagan al mismo tiempo desarrollando así la habilidad del uso y construcción de tablas.

Hecha la tabla, se completará con ayuda de cálculos realizados con los datos del problema que se irán mostrando paso a paso.

Cuando la tabla esté completa, se procederá a calcular los valores de las constantes de reoxigenación (k1) y desoxigenación (k2) de un río, empleadas en la ecuación de la Curva de Pandeo de Oxígeno de Streeter y Phelps, así como el intervalo de tiempo, la DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno) en el punto aguas arriba y aguas abajo, la DBO final madia en el tramo considerado, diferencia de oxígeno disuelto, etc. Las fórmulas a ocupar son las que se muestran en el lado derecho de la pantalla (Fórmulas de las constantes de aireación y desoxigenación, fórmula de Streeter y Phelps.)

Estas fórmulas se escribirán poco a poco para que los alumnos sigan y desarrollen la habilidad de crearlas a través de la proyección con el cañón.

Con la fórmula de Streeter y Phelps, el intervalo t se dividirá al menos en 10 partes y así tener 10 datos a diferentes tiempos o distancias con los cuales se elaborará la gráfica de la Curva de pandeo de oxígeno. Se ocupará el tipo de gráfico dispersión de puntos en x y y. La gráfica será ya sea Déficit Vs Tiempo, Déficit Vs Distancia, Concentración de oxígeno disuelto Vs Distancia o Concentración de oxígeno disuelto Vs Tiempo. Cuando cualquiera de las gráficas esté terminada, debe invertirse el orden del eje de las ordenadas como se muestra en la figura 1.

Figura 1.

Al terminar la gráfica, puede indentificarse el tiempo o la distancia en la cual se localiza la menor concentración de oxígeno disuelto, el valor de la misma y decidir si las descargas de aguas residuales aguas arriba deben recibir un tratamiento o no, ya que si esta concentración llega a ser menor de 3 o 4 mg/L las especies superiores no pueden sobrevivir, además de que el río ya no puede emplearse como fuente de abastecimiento de agua potable, tema de interés en Ingeniería Civil.

Además de lo anterior, se puede estimar en cuánto tiempo y a qué distancia, el río recupera la condición que reinaba antes de la descarga.