MODELACIÓN DE LA ESTRUCTURA TÉRMICA DEL EMBALSE RAPEL
ALBERTO DE LA FUENTE1
YARKO NIÑO2
RESUMEN
Se presentan resultados de una modelación numérica que busca caracterizar la estructura vertical de la temperatura en el embalse Rapel y su evolución en el tiempo, como respuesta del sistema ante los cambios de las condiciones externas que influyen en el proceso. Este trabajo se enmarca dentro de un estudio más amplio, que pretende analizar el comportamiento del sistema ecológico del embalse Rapel ante distintos escenarios de cargas de nutrientes y contaminantes afluentes. El modelo numérico utilizado es unidimensional, considerando el lago formado por un conjunto de capas que intercambian calor, masa y cantidad de movimiento debido a procesos de difusión turbulenta vertical, los cuales son modulados por datos meteorológicos e hidrológicos. Se simuló el comportamiento del embalse con datos del período 1989-1991. Los resultados obtenidos de las simulaciones reproducen adecuadamente mediciones de terreno respecto de la estructura térmica del embalse. Éste se estratifica cada verano, con una termoclina ubicada a 35m sobre el fondo, nivel que coincide con la ubicación de la extracción de caudales para generación. Esta estratificación afectaría sólo al sector Muro. Un análisis sub-diario muestra que, superpuesta a la termoclina estacional que ocurre durante el verano, se genera una termoclina diaria, la cual fluctua con las variaciones día-noche de la radiación solar. Del análisis de distintos escenarios para estudiar el efecto de la posición de la extracción de caudales sobre la estructura térmica del embalse, se conluye que, efectivamente, ella determina la posición de la termoclina, siempre y cuando se sitúe a un nivel bajo aproximadamente 20 m de la superficie, que es la cota a la cual la termoclina se localizaría si ella respondiera sólo a los efectos de radiación solar y viento. En base a este resultado, se conluye que, en un embalse artificial, es posible controlar en gran medida la calidad del agua manejando las cotas de descarga y con ello la posición de la termoclina.
1 Ayudante de Investigación
2 Profesor Asociado. Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile.
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