EAV-Orocué

EMPRESA MUNICIPAL DE SERVICIOS PUBLICOS DE OROCUÉ - NIT
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
LISTA DE TABLAS ................................................................................................................................3
LISTA DE FIGURAS ..............................................................................................................................5
1.
GENERALIDADES DE LA FUENTE RECEPTORA..............................................................................7
2.
OBJETIVOS DE CALIDAD RIO META ............................................................................................13
3.
CARACTERIZACIÓN DE LA FUENTE Y EL VERTIMIENTO...............................................................16
3.1.
CARACTERIZACIÓN DE LA DESCARGA ...............................................................................16
3.2.
aforo de caudal ..................................................................................................................25
3.3.
CARACTERIZACIÓN DE LA FUENTE.....................................................................................31
3.4.
ÍNDICES DE CONTAMINACIÓN ............................................................................................34
3.4.1.
ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN POR MATERIA ORGÁNICA (ICOMO) ..............................38
3.4.2.
ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN POR SÓLIDOS SUSPENDIDOS (ICOSUS).......................39
PROYECCIÓN DE LA CARGA CONTAMINANTE ............................................................................40
4.1.
5.
6.
MÉTODO GEOMÉTRICO. .............................................................................................41
4.1.2.
MÉTODO DE WAPPAUS. ............................................................................................42
4.1.3.
MÉTODO EXPONENCIAL. ...........................................................................................42
ESTIMACIÓN DE CARGAS ..................................................................................................44
DETERMINACIÓN DE LA ZONA DE MEZCLA ................................................................................49
5.1.
Ecuaciones empíricas .........................................................................................................50
5.2.
Modelos de zona de mezcla ................................................................................................50
MODELACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA ..................................................................................54
6.1.
7.
PROYECCIÓN DE POBLACIÓN .............................................................................................40
4.1.1.
4.2.
SELECCIÓN DEL MODELO ..................................................................................................57
MODELO DE MEZCLA OXIGENO DISUELTO vs DBO .....................................................................61
7.1.
CONSUMO DE PRODUCCIÓN DE OXIGENO DISUELTO. ........................................................63
7.2.
DÉFICIT CRÍTICO Y DISTANCIA CRÍTICA (DC, XC) .................................................................65
7.3.
ESCENARIOS DE MODELACIÓN ..........................................................................................67
7.3.1.
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CONTENIDO
4.
1.2
ESCENARIO N° 1: EFICIENCIA = 0%. AGUA RESIDUAL SIN TRATAMIENTO ...............69
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7.3.2.
8.
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FECHA VIGENTE
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ESCENARIO N° 2: EFICIENCIA >85%. AGUA RESIDUAL TRATADA .............................74
MODELO DE QUAL2K .................................................................................................................79
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Delimitación y Localización de Tramos ....................................................................................13
Tabla 2 Ordenación de los Tramos e Identificación de Usuarios Actuales y Proyectados ........................13
Tabla 3 Objetivos de Calidad Río Meta.................................................................................................15
Tabla 4 Análisis de Parámetros en campo a la Entrada de la PTAR (Julio 2019) ....................................16
Tabla 5 Análisis de Parámetros en campo a la Salida de la PTAR (Julio 2019) ......................................17
Tabla 6 Caracterización del Afluente de la PTAR (Julio 2019) ...............................................................20
Tabla 7 Caracterización del Efluente de la PTAR (Julio 2019) ...............................................................20
Tabla 8 Eficiencia de Remoción de la PTAR (Julio 2019)......................................................................20
Tabla 9 Análisis de Parámetros de Campo. Entrada PTAR Junio de 2020 ..............................................21
Tabla 10 Análisis de parámetros de campo. Salida PTAR Junio de 2020...............................................22
Tabla 11 Caracterización Afluente PTAR. Junio de 2020.......................................................................24
Tabla 12 Caracterización Efluente PTAR. Junio de 2020 .......................................................................24
Tabla 13 Eficiencia de Remoción PTAR. Junio de 2020 .......................................................................24
Tabla 14 Aforo de caudal de ARD (Diciembre 2018) ............................................................................25
Tabla 15 Aforo de Caudal ARD (Julio 2019) ........................................................................................27
Tabla 16 Aforo de Caudal de ARD (Junio 2020) ...................................................................................29
Tabla 17 Caracterización de la fuente. Aguas arriba del vertimiento. Julio de 2019 ................................31
Tabla 18 Caracterización de la fuente. Aguas abajo del vertimiento. Julio de 2019 .................................32
Tabla 19 Caracterización de la fuente. Aguas arriba del vertimiento. Junio de 2020 ...............................32
Tabla 20 Caracterización de la fuente. Aguas abajo del vertimiento. Junio de 2020 ................................33
Tabla 21 Clasificación de los índices de Contaminación (ICO) ..............................................................38
Tabla 22 Censos de Población 2005 y 2018 y Proyección 2020 ..........................................................41
Tabla 23 Tasas de Crecimiento Intercensal 2005 - 2018 ......................................................................43
Tabla 24 Tasas de Crecimiento Intercensal 2018 - Proyección DANE 2020...........................................43
Tabla 25 Proyecciones de población ...................................................................................................43
Tabla 26 Aportes per cápita para aguas residuales ...............................................................................44
Tabla 27 Cargas Medidas en la PTAR (2018-2020) .............................................................................44
Tabla 28 Proyección de Cargas ..........................................................................................................45
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Tabla 29 Caudal de Aguas Residuales .................................................................................................48
Tabla 30 Características de algunos modelos comerciales de uso común .............................................58
Tabla 31 Proyecciones de Carga y Caudal ...........................................................................................68
Tabla 32 Variación del Oxígeno Disuelto vs la DBO. Escenario 1 ...........................................................71
Tabla 33 Variación del Oxígeno Disuelto vs la DBO. Escenario 2 ...........................................................75
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Mapa de Hidrografía de Casanare.............................................................................................7
Figura 2 Clasificación Hidrográfica Municipio de Orocué ........................................................................8
Figura 3 Localización de Usuarios .......................................................................................................14
Figura 4 Localización del municipio de Orocué sobre el río Meta...........................................................15
Figura 5 Variación de la Concentración de Oxígeno Disuelto (Julio de 2019) .........................................19
Figura 6 Variación del Oxígeno Disuelto. Entrada vs Salida PTAR. Junio de 2020 ...................................23
Figura 7 Variación Horaria del caudal de ARD (Entrada vs Salida) Diciembre de 2018 ...........................27
Figura 8 Variación Horaria del Caudal de ARD (Entrada vs Salida) Julio de 2019 ...................................29
Figura 9 Variación Horaria del Caudal de ARD (Entrada vs Salida) Junio de 2020 ..................................30
Figura 10 Crecimiento Histórico de Población en Orocué......................................................................41
Figura 11 Esquema de la zona de mezcla de un vertimiento a un cuerpo de agua lótico .........................49
Figura 12 Comportamiento del oxígeno disuelto en una corriente de agua .............................................61
Figura 13 Perfil de DBO vs Oxígeno Disuelto. Escenario 1.....................................................................73
Figura 14 Perfil de DBO vs Oxígeno Disuelto. Escenario 2.....................................................................77
Figura 15 Ingreso de datos al software QUAL2K ..................................................................................82
Figura 16 Tiempo de viaje. Vertimiento Orocué ....................................................................................83
Figura 17 Variación de la temperatura (°C)...........................................................................................83
Figura 18 Variación de la concentración de sólidos ..............................................................................84
Figura 19 Variación de la concentración de Oxígeno Disuelto ................................................................84
Figura 20 Variación de la concentración de DBO ..................................................................................85
Figura 21 Variación de la concentración de Nitrógeno como NH4 .........................................................85
Figura 22 Variación de la concentración de Nitratos .............................................................................86
Figura 23 Variación del pH ..................................................................................................................86
Figura 24 Variación de la concentración de patógenos .........................................................................87
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DOCUMENTO ANEXO AL PLAN DE SANEAMIENTO Y MANEJO DE VERTIMIENTOS DEL
MUNICIPIO DE OROCUÉ, DEPARTAMENTO DE CASANARE
Por disposición de la Autoridad Ambiental Competente – Corporinoquia, el municipio de Orocué deberá
presentar la Evaluación Ambiental del Vertimiento, de conformidad con lo dispuesto en el Artículo
2.2.3.3.5.3. del Decreto 1076 de 2015:1
“Artículo 2.2.3.3.5.3. Evaluación Ambiental del Vertimiento. Para efectos de lo dispuesto en el
presente decreto, la evaluación ambiental del vertimiento solo deberá ser presentada por los
generadores de vertimientos a cuerpos de agua o al suelo que desarrollen actividades industriales,
comerciales y de servicio, así como los provenientes de conjuntos residenciales y deberá contener
como mínimo:
1. Localización georreferenciada del proyecto, obra o actividad.
2. Memoria detallada del proyecto, obra o actividad que se pretenda realizar, con
especificaciones de procesos y tecnologías que serán empleados en la gestión del
vertimiento.
3. Información detallada sobre la naturaleza de los insumos, productos químicos, formas de
energía empleados y los procesos químicos y físicos utilizados en el desarrollo del proyecto,
obra o actividad que genera vertimientos.
4. Predicción y valoración de los impactos que puedan derivarse de los vertimientos
generados por el proyecto, obra o actividad sobre el cuerpo de agua y sus usos o al suelo.
Para tal efecto se debe tener en cuenta los Planes de Ordenamiento del Recurso Hídrico
y/o el plan de manejo ambiental del acuífero asociado. Cuando estos no existan, la
autoridad ambiental competente definirá los términos y condiciones bajo los cuales se
debe realizar la predicción y valoración de los impactos.
5. Predicción a través de modelos de simulación de los impactos que cause el vertimiento en
el cuerpo de agua y/o al suelo, en función de la capacidad de asimilación y dilución del
cuerpo de agua receptor y de los usos y criterios de calidad establecidos en el Plan de
Ordenamiento del Recurso Hídrico.
6. Manejo de residuos asociados a la gestión del vertimiento.
7. Descripción y valoración de los proyectos, obras y actividades para prevenir, mitigar,
corregir o compensar los impactos sobre el cuerpo de agua y sus usos o al suelo.
8. Posible incidencia del proyecto, obra o actividad en la calidad de la vida o en las
condiciones económicas, sociales y culturales de los habitantes del sector o de la región en
donde pretende desarrollarse, y medidas que se adoptarán para evitar o minimizar efectos
negativos de orden sociocultural que puedan derivarse de la misma.”
Decreto N° 1076 de 26 de mayo de 2015: “Por medio del cual se expide el decreto Único reglamentario del Sector Ambiental y
Desarrollo Sostenible”. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.
1
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1. GENERALIDADES DE LA FUENTE RECEPTORA
Figura 1 Mapa de Hidrografía de Casanare
El río Meta es el principal eje hidrográfico y a él confluyen por su margen izquierda todas las aguas que
drenan del territorio casanareño, a través de importantes arterias fluviales tales como los ríos: Casanare,
Ariporo, Guachiría, Guanapalo, Pauto, Tocaría, Cravo Sur, Cusiana, Túa y Upía.
El rio Casanare nace en el departamento de Boyacá, es navegable en el sector de sabana y se utiliza como
vía de comunicación de la población del Municipio de Hato Corozal. Las vegas del mismo vienen
desarrollando la siembra de arroz en el sector de piedemonte. Esta cuenta ocupa un área total de 794.417
Hectáreas; recibe el agua de las Subcuencas área de drenaje rio Casanare y Río Ariporo (Conformado por
los Ríos Ariporo, Chire y Muese).
Río Ariporo: Nace en los límites de Sácama y Tamara, se utiliza como medio de comunicación en época
invierno por la población de Hato Corozal y Paz de Ariporo ubicada al este y en el área de sabana.
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Río Chire: Nace en el cerro de Samaricote y su caudal se reduce drásticamente en época de verano.
Río Muese: Nace en el cerro de Samaricote y sus aguas recorre la zona de piedemonte del Municipio de
Paz de Ariporo, su caudal disminuye considerablemente en época de verano.
Figura 2 Clasificación Hidrográfica Municipio de Orocué
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Cuenca del Río Guachiría: Nace en el cerro de Samaricote baña los municipios de Paz de Ariporo, Pore y
Trinidad y su caudal tiene un alto nivel de disminución en época de verano. Esta cuenta ocupa un área
total de 350.507 Hectáreas.
Cuenca del Río Pauto: Nace en el departamento de Boyacá y el 87% se encuentra en Casanare, en su
parte media posee varios canales, cuya agua se usa principalmente para riego de cultivos de arroz,
generando contaminación aguas abajo y pérdida de caudal. Es navegable desde San Luis de Palenque.
Esta cuenta ocupa un área total de 285.730 Hectáreas.
Cuenca del Río Cravo Sur: Nace en el departamento de Boyacá, la mayor área de la cuenca está localizada
en los Municipios de Yopal y Orocué. En la parte media se desprenden Canales para riego de cultivos de
arroz y demás actividades agropecuarias y turísticas, generando perdida de caudal y contaminación aguas
abajo. Es navegable desde el centro poblado del Algarrobo hasta la desembocadura con el Río Meta. Esta
cuenca ocupa un área total de 285.730 hectáreas; recibe el agua de las Subcuencas área drenaje rio Cravo
Sur y Río Tocaría.
Río Tocaría: Nace en el departamento de Boyacá, el mayor recorrido se da en los Municipios de Nunchía
y San Luis de Palenque; en su parte media se tienen canales de riego para cultivos de arroz y demás
actividades agropecuarias generando perdida de caudal y contaminación aguas abajo.
Cuenca del Río Cusiana: Nace en Boyacá, el 60% de su recorrido se presenta en los Municipios de
Recetor, Chámeza, Tauramena, Maní y Aguazul. Es navegable desde Maní y cuenta con canales para riego
de cultivos de arroz y demás actividades agropecuarias presenta perdida de caudales aguas abajo. En su
parte media se encuentran los yacimientos de petróleo y gas. Esta cuenca ocupa un área total de 471.427
hectáreas; recibe el agua de las Subcuencas área drenaje rio Cusiana, Río Charte, Río Unete y Río
Chitamena.
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Río Charte: Nace en el departamento de Boyacá, en su parte media se tienen canales y áreas dedicadas
a cultivos comerciales de uso intensivo, presenta perdida de caudal aguas abajo y contaminación.
Igualmente, en su parte media están los yacimientos de Gas y Petróleo de Volcaneras.
Río Unete: Nace en el departamento de Boyacá, en su parte media se tienen canales y áreas dedicadas a
cultivos comerciales de arroz principalmente. En su parte media se encuentra los yacimientos de Cupiagua.
Río Chitamena: Nace en los Municipios de Chámeza y Recetor y en su parte media se tiene canales para
cultivo de arroz y en época de verano existe trayectos que desaparecen. Igualmente, cuenta con
yacimientos de petróleo en explotación en su parte media.
Cuenca del Río Túa: Nace en el Municipio de Chámeza y sus aguas baña los municipios de Villanueva y
Monterrey, sus aguas se utilizan para cultivos de arroz. Esta cuenta ocupa un área total de 155.186
Hectáreas.
Cuenca del Río Upía: Nace en Boyacá, en su parte media se tiene canales de riego para cultivos
comerciales de arroz y palma africana. Esta cuenta ocupa un área total de 69.899 Hectáreas.
El río Meta pertenece a la Orinoquia Colombiana, principal cauce de los llanos, por su importancia en el
comercio entre sus zonas es el más importante de los llanos orientales colombianos.
El Río Meta realiza un recorrido de mil doscientos kilómetros, sus aguas se pueden navegar desde Puerto
López en una trayectoria de novecientos kilómetros. La cuenca del río Meta es muy grande en la zona
superior, de unos noventa y tres mil ochocientos kilómetros cuadrados aproximadamente, en la zona baja
solo tiene noventa kilómetros.
El Río Meta está ubicado o se localiza en Colombia, se origina del encuentro de tres ríos colombianos que
son el río Humea, el río Guayuriba y el río Guatiquía, todo esto ocurre en la cordillera oriental de los andes,
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realiza su recorrido y al final hace frontera con Venezuela, (Río Meta Venezuela) donde dona sus aguas al
Río Orinoco.
En su extenso recorrido recibe las aguas de varios ríos entre ellos podemos mencionar al Río Cravo, El
Manacacías, El río Upía, etc. Es de gran importancia el río Meta para el país ya que, por su gran longitud,
se ha convertido en la mayor vía fluvial de la zona.
Entre las características del río Meta tenemos que sus aguas no son muy profundas es por esto que en el
verano solo navegan barcazas de bajo calado. En los meses desde abril hasta diciembre lo transitan todo
tipo de embarcaciones, aunque debido a su poca profundidad, que oscila entre 1.80 metros, las
embarcaciones no deben pasar de 1.20 metros de altura.
Es considerada como vía estratégica del oriente colombiano ya que ofrece una ruta alterna para salir al
mar, al unir su cauce con el Orinoco, igualmente comunica al municipio de Orocué con los departamentos
del Meta y Vichada y con el interior del país al presentarse conexión con el río Cravo Sur.
En lo referente al lecho del río, este corre y divaga a través de aluviones formados por el mismo río, de
poca pendiente, hace que éste sea sumamente ancho y de poca capacidad de arrastre. En verano, el río
prácticamente se reduce a su talweg (vaguada). Al principio poco sinuoso, comienza a acentuar sus curvas
en la arena suelta; así el río forma diferentes brazos, islas y barras, donde es difícil identificar el canal más
profundo.
Por su margen derecha, el río Meta carece de tributarios de importancia ya que, por la misma, los ríos
regionales presentan un curso más o menos paralelo, tales como El Vita, Tomo, Tuparro, Vichada y
Guaviare.
Los usos de las aguas del río Meta radican en el impulso del desarrollo del llano a través del intercambio
de productos y el turismo. El río Meta es la columna vertebral de los Llanos Orientales en materia de
transporte y prácticamente es navegable 8 meses del año entre Puerto López y puerto Carreño para un
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convoy típico, conformado por una remolcador y uno o dos botes con capacidad máxima total de 500 T
y calado 1,2 m, para lo cual el río debe presentar una profundidad de 1.8 m, para los restantes 4 meses
las embarcaciones deben disminuir el factor carga.
Orocué para el río Meta constituye una saliente dura que reflecta el flujo y permite la formación de barras
centrales, la cual permite que los mayores caudales pasen a uno y otro lado de la misma según el nivel
de las aguas y produce una condición inestable aguas abajo. Las aguas del río Meta son utilizadas por los
habitantes de los diferentes municipios que limita para actividades agropecuarias y para pesca. La mayor
parte de municipios ubicados en la cordillera Oriental vierten sus aguas residuales domésticas tratadas y
sin tratar, a los diferentes ríos y quebradas que posteriormente desembocan en el río Meta.
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2. OBJETIVOS DE CALIDAD RIO META
El 30 de abril de 2009, la Corporación Autónoma Regional de la Orinoquia – Corporinoquia, como Autoridad
Ambiental Competente, expidió la Resolución N° 200.41.09.0481 “Por medio de la cual se establecen los
objetivos de calidad de los tramos 1, 2 y 3 de la cuenca del río Meta en jurisdicción de Corporinoquia”
Teniendo en cuenta que se definieron en el documento soporte de objetivos de calidad del río Meta, el cual
hace parte integral de dicha resolución, los tramos 1, 2 y 3 con un mismo uso preponderante, pero con
diferentes valores en los parámetros debido a que las características de la corriente principal varía por el
gran número de afluentes que recibe en su recorrido, por los aportes de sedimentos a causa de la
deforestación, por la erosión y por el tipo de suelo por donde recorre el cauce, entre otras causas.
Los anteriores tramos, se encuentran definidos por las siguientes coordenadas:
Tabla 1 Delimitación y Localización de Tramos
PUNTO INICIAL SOBRE LA CORRIENTE
PUNTO FINAL SOBRE LA CORRIENTE
N
1–2
E
ENTRADA DEL RÍO META A LA
N
E
1021175,626
1303905,371
1405532,844
JURISDICCIÓN DE CORPORINOQUIA
2–3
1021175,626
1303905,371
1104476,817
3–4
1104476,817
1405532,844
DESEMBOCADURA DEL RÍO META SOBRE
EL RÍO ORINOCO
Tabla 2 Ordenación de los Tramos e Identificación de Usuarios Actuales y Proyectados
CUENTA
CON
VERTIMIENTO
CUENCA
TRAMO
ACTUAL
SI
USUARIO ACTUAL Y PROYECTADO
NO
RÍO META
1–2
SIN REGISTRO DE VERTIMIENTOS PUNTUALES
RÍO META
2–3
UAE-SP DE OROCUE
UB DE ACUEDUCTO Y ASEO DE LA PRIMAVERA
MUNICIPIO DE SANTA ROSALIA – AAA-ESP
RÍO META
3-4
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
TRAMO
1.2
SIN REGISTRO DE VERTIMIENTOS PUNTUALES
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Figura 3 Localización de Usuarios
El municipio de Santa Rosalía, se encuentra a una distancia aproximada de 72 kilómetros aguas abajo del
río Meta. 62 kilómetros medidos en línea recta. Por su parte, el municipio de La Primavera, se encuentra
a una distancia aproximada de 135 kilómetros siguiendo el cauce del río Meta. 128 kilómetros si se miden
en línea recta.
El municipio de Orocué, se ubica sobre el costado izquierdo del río Meta, mientras que los municipios de
Santa Rosalía y La Primavera, se ubican sobre el costado derecho del cauce.
Como quiera que no se identifican más usuarios del río como receptor de vertimientos puntuales, la
Evaluación Ambiental del Vertimiento del municipio de Orocué y la modelación de la capacidad de
asimilación de la corriente, se realizará en un único tramo de 72 kilómetros, hasta aguas arriba del
municipio de santa Rosalía.
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
MUNICIPIO
DE OROCUE
Figura 4 Localización del municipio de Orocué sobre el río Meta
Tabla 3 Objetivos de Calidad Río Meta
OBJETIVOS DE CALIDAD Y USO DE LA CORRIENTE
CUENCA
TRAMO
OD
DBO5
Uso
SST
GYA
CT
CF
T°
Preponderante
Punto Final
mg/L
mg/L mg/L Existencia NMP/100 ml NMP/100 ml °C
Hasta las
Entrada de la corriente del
CORRIENTE
coordenadas
Recreación 2
RÍO META
1 Río Meta a la jurisdicción
≥5 ≤23** ≤90* Ausente
≤5000
≤200*
≤30
PRINCIPAL
984.328,278N y
Navegación
de Corporinoquia
1.745.001,932W
Hasta las
Desde las coordenadas
CORRIENTE
coordenadas
Recreación 2
RÍO META
2
984.328,278N y
>3.2** ≤10** ≤96* Ausente
≤5000
≤200*
≤30
PRINCIPAL
984.215,554N y
Navegación
1.475.001,932W
1.474.894,115W
Desde las coordenadas
Hasta antes de la
CORRIENTE
Recreación 2
RÍO META
3
984.215,554N y
desembocadura al
>3.6** ≤10** ≤50* Ausente
≤5000
≤200*
≤30
PRINCIPAL
Navegación
1.474.894,115W
Río Orinoco
* Parámetro más restrictivo para el uso preponderante definido, a fin de mantener las características propieas de la corriente
** Parámetro por fuera de los límites permisibles establecidos por la norma para el uso preponderante definido, debido a las características propias del cauce en estudio.
N°
Punto Inicial
SI-G-01
VERSION
PTAR
FUENTE
HÍDRICA
1.2
pH OLOR
MF
Un Existencia Existencia
5-9 Ausente
Ausente
5-9 Ausente
Ausente
5-9 Ausente
Ausente
Los criterios de calidad con sus respectivos estándares, serán monitoreados en cualquier tiempo para
evaluar el impacto ambiental e identificar las causas que puedan incidir en su mejoramiento y recuperación.
Los objetivos de calidad adoptados, se tendrán como uno de los requisitos previos al proceso de fijación
de metas de reducción de carga contaminante para efectos del cobro de la tasa retributiva y se convierten
en un condicionante técnico para el otorgamiento de concesiones, permisos, autorizaciones y licencias
ambientales.
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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Vigilada Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios SSPD
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
3. CARACTERIZACIÓN DE LA FUENTE Y EL VERTIMIENTO
Una caracterización representativa del vertimiento, implica que los aforos y muestreos, deberían
adelantarse en época de estiaje, es decir, en verano, cuando los caudales de la fuente receptora sean
mínimos y por lo tanto el factor de dilución de la descarga será menor, permitiendo evaluar la verdadera
capacidad de asimilación del río.
No obstante, no se dispone de información suficiente de caracterizaciones en esta época del año, por lo
que se tomarán como referente los aforos y muestreos realizados en los años 2019 y 2020.
CARACTERIZACIÓN DE LA DESCARGA
A continuación, se presentan los resultados de la caracterización de las aguas residuales a la entrada y a
la salida de la PTAR.
INFORME DE RESULTADOS MEDICIONES EN CAMPO
2287.19
ANÁLISIS DE PARÁMETROS EN CAMPO
MUNICIPIO
Orocué
DIRECCIÓN DE TOMA
N04°47'35,6" W71°19'43,6"
LUGAR DE TOMA DE MUESTRA
Entrada
TIPO DE MUESTRA
Compuesta
MATRIZ
Agua Residual Doméstica
FECHA DE RECOLECCIÓN
2019-07-29 a 2019-07-30
HORA DE RECOLECCIÓN
8:00 a 8:00
FECHA Y HORA DE RECEPCIÓN
30/07/2019 14:30
FECHA DE ANÁLISIS
29/07/2019
Tabla 4 Análisis de Parámetros en campo a la Entrada de la PTAR (Julio 2019)
HORA
CONDUCTIVIDAD
(µsiemens/cm)
OD Entrada
(mg/L)
pH
Unidades
TEMPERATURA
°C
08:00
09:00
321.0
325.0
0.82
0.83
6.54
6.60
28.4
28.2
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
3.1.
1.2
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
HORA
CONDUCTIVIDAD
(µsiemens/cm)
OD Entrada
(mg/L)
pH
Unidades
TEMPERATURA
°C
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
PROMEDIO
MÍNIMO
MÁXIMO
329.0
330.0
331.0
320.0
316.0
280.0
285.0
293.0
303.0
301.0
300.0
290.0
243.0
255.0
269.0
258.0
253.0
250.0
249.0
244.0
290.0
310.0
338.0
291.3
243.0
338.0
1.54
1.33
1.32
1.01
0.68
1.22
1.22
1.21
0.73
0.63
0.55
1.10
1.17
1.01
0.80
1.10
1.27
1.09
1.00
0.90
1.02
1.10
1.33
1.04
0.55
1.54
6.50
6.49
6.48
6.37
6.33
6.41
6.41
6.43
6.46
6.39
6.37
6.30
6.34
6.35
6.37
6.38
6.38
6.43
6.50
6.56
6.61
6.65
6.71.
6.44
6.30
6.65
28.9
25.6
25.8
29.2
29.6
29.3
29.3
29.2
28.3
28.1
27.9
27.9
27.9
28.1
28.2
28.2
28.2
27.8
27.5
27.6
27.7
27.6
27.9
28.1
25.6
29.6
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Tabla 5 Análisis de Parámetros en campo a la Salida de la PTAR (Julio 2019)
CONDUCTIVIDAD
OD Salida
pH
TEMPERATURA
HORA
(µsiemens/cm)
(mg/L)
Unidades
°C
08:10
227.0
2.90
7.87
27.3
09:10
229.0
2.91
7.88
27.4
10:10
257.0
2.44
7.51
27.9
11:10
267.0
2.36
7.46
28.1
12:10
281.0
2.05
7.43
28.7
13:10
285.0
2.15
7.35
28.9
14:10
292.0
2.26
7.28
29.0
15:10
289.0
2.73
7.20
29.1
16:10
289.0
2.52
7.20
28.7
17:10
288.0
2.49
7.20
28.4
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
18:10
19:10
20:10
21:10
22:10
23:10
00:10
01:10
02:10
03:10
04:10
05:10
06:10
07:10
08:10
PROMEDIO
MÍNIMO
MÁXIMO
287.0
287.0
288.0
276.0
282.0
281.0
281.0
282.0
282.0
282.0
282.0
282.0
279.0
276.0
273.0
277.0
227.0
292.0
2.41
2.13
2.11
2.12
2.13
2.20
2.39
2.50
2.68
2.54
2.50
2.48
2.30
2.19
2.08
2.38
2.05
2.91
7.11
7.10
7.08
7.09
7.06
7.14
7.18
7.14
7.11
7.16
7.18
7.20
7.20
7.19
7.18
7.26
7.06
7.88
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
28.2
27.6
27.7
27.6
27.6
27.4
27.3
26.4
26.5
26.2
25.6
25.7
26.0
26.5
27.1
27.5
25.6
29.1
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CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
VARIACIÓN HORARIA DE LA CONCENTRACIÓN DE OXIGENO DISUELTO
(ENTRADA vs SALIDA PTAR) (2019-07-29)
3.50
3.00
OXIGENO DISUELTO (mg/L)
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
OD Entrada
(mg/L)
0.82
0.83
1.54
1.33
1.32
1.01
0.68
1.22
1.22
1.21
0.73
0.63
0.55
1.10
1.17
1.01
0.80
1.10
1.27
1.09
1.00
0.90
1.02
1.10
1.33
OD Salida
(mg/L)
2.90
2.91
2.44
2.36
2.05
2.15
2.26
2.73
2.52
2.49
2.41
2.13
2.11
2.12
2.13
2.20
2.39
2.50
2.68
2.54
2.50
2.48
2.30
2.19
2.08
HORA
Figura 5 Variación de la Concentración de Oxígeno Disuelto (Julio de 2019)
Se puede evidenciar un leve incremento en la concentración de oxígeno disuelto a la salida de la PTAR. Lo
cual favorece las condiciones de asimilación de la carga contaminante por parte del cuerpo de agua. Sin
embargo, dicha concentración sigue siendo muy baja y se encuentra por debajo del de los objetivos de
calidad establecidos por Corporinoquia.
INFORME DE RESULTADOS MEDICIONES EN CAMPO
2287-19
MUNICIPIO
DIRECCIÓN DE TOMA
LUGAR DE TOMA DE MUESTRA
TIPO DE MUESTRA
MATRIZ
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
0.00
1.2
ANÁLISIS DE PARÁMETROS EN CAMPO
Orocué
N04°47'35,6" W71°19'43,6"
Entrada
Compuesta
Agua Residual Doméstica
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
FECHA DE RECOLECCIÓN
HORA DE RECOLECCIÓN
FECHA Y HORA DE RECEPCIÓN
FECHA DE ANÁLISIS
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Tabla 6 Caracterización del Afluente de la PTAR (Julio 2019)
Parámetro
Resultado
Unidades
30/07/2019
DBO5
47.80
mg O2/L
30/07/2019
DQO
111.00
mg O2/L
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
Grasas y Aceites
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Coliformes Totales
Escherichia Coli
15.60
48.00
203.00
16017000.00
1850000.00
mg/L
mg/L
mg/L
NMP/100 ml
NMP/100 ml
Tabla 7 Caracterización del Efluente de la PTAR (Julio 2019)
Fecha de
Análisis
Parámetro
Resultado
Unidades
30/07/2019
DBO5
31.30
mg O2/L
30/07/2019
DQO
66.10
mg O2/L
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
Grasas y Aceites
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Coliformes Totales
Escherichia Coli
<8
21.00
175.00
20485000.00
2870000.00
mg/L
mg/L
mg/L
NMP/100 ml
NMP/100 ml
Tabla 8 Eficiencia de Remoción de la PTAR (Julio 2019)
Unidades
Entrada
Salida
DBO5
mg O2/L
47.80
31.30
%
Remoción
34.5%
DQO
mg O2/L
111.00
66.10
40.5%
Parámetro
Grasas y Aceites
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Coliformes Totales
Escherichia Coli
mg/L
15.60
8.00
mg/L
48.00
21.00
mg/L
203.00
175.00
NMP/100 ml 16017000.00 20485000.00
NMP/100 ml 1850000.00 2870000.00
SI-G-01
VERSION
2019-07-29 A 2019-07-30
08:00 A 08:00
30/07/2019 14:30
2019-07-30 A 2019-08-06
Fecha de
Análisis
1.2
48.7%
56.3%
13.8%
-27.9%
-55.1%
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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900.251.955-1
Vigilada Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios SSPD
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
889-20
ANÁLISIS DE PARÁMETROS EN CAMPO
MUNICIPIO
Orocué
DIRECCIÓN DE TOMA
N04°47'36,1" W71°19'43,4"
LUGAR DE TOMA DE MUESTRA
Entrada
TIPO DE MUESTRA
Compuesta
MATRIZ
Agua Residual Doméstica
FECHA DE RECOLECCIÓN
2020-06-23 a 2020-06-24
HORA DE RECOLECCIÓN
6:00 a 6:00
FECHA Y HORA DE RECEPCIÓN
24/06/2020 15:55
FECHA DE ANÁLISIS
24/06/2020
Tabla 9 Análisis de Parámetros de Campo. Entrada PTAR Junio de 2020
CONDUCTIVIDAD
(µsiemens/cm)
OD Entrada
(mg/L)
pH
Unidades
TEMPERATURA
°C
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
123.4
117.8
155.7
208.8
212.7
205.0
200.5
198.8
197.2
185.2
199.3
198.0
164.3
158.9
153.4
165.1
176.8
171.3
173.7
178.7
119.7
115.3
106.7
112.1
103.0
4.40
5.05
2.02
3.90
1.88
1.93
1.60
1.47
1.47
1.40
1.51
1.38
1.50
1.57
1.61
1.44
1.35
1.33
1.61
1.49
2.41
2.36
3.11
2.46
3.23
6.37
6.35
6.52
6.47
6.54
6.58
6.57
6.58
6.53
6.54
6.54
6.52
6.43
6.47
6.49
6.53
6.47
6.49
6.40
6.62
6.25
6.28
6.40
6.42
6.60
28.4
28.1
29.2
29.3
29.5
29.2
29.2
29.4
29.7
29.8
29.9
29.5
29.0
28.9
28.9
28.9
28.9
29.1
28.9
28.8
28.6
28.7
28.7
28.9
28.4
SI-G-01
VERSION
INFORME DE RESULTADOS MEDICIONES EN CAMPO
HORA
1.2
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
HORA
CONDUCTIVIDAD
(µsiemens/cm)
OD Entrada
(mg/L)
pH
Unidades
TEMPERATURA
°C
PROMEDIO
MÍNIMO
MÁXIMO
164.1
103.0
212.7
2.1
1.3
5.1
6.5
6.3
6.6
29.0
28.1
29.9
1.1
CÓDIGO
CONDUCTIVIDAD
(µsiemens/cm)
OD Salida
(mg/L)
pH
Unidades
TEMPERATURA
°C
06:10
07:10
08:10
09:10
10:10
11:10
12:10
13:10
14:10
15:10
16:10
17:10
18:10
19:10
20:10
21:10
22:10
23:10
00:10
01:10
02:10
03:10
04:10
05:10
06:10
PROMEDIO
MÍNIMO
MÁXIMO
161.2
161.9
155.8
151.5
159.1
166.5
171.8
179.4
185.4
186.2
186.8
189.8
170.0
180.4
175.2
168.8
179.6
174.9
172.6
175.7
168.2
176.3
168.4
156.9
149.1
170.9
149.1
189.8
2.68
2.92
3.30
4.09
4.32
3.73
3.61
3.59
2.64
2.59
2.45
2.38
2.20
1.99
2.51
2.06
2.54
2.26
2.22
2.40
2.56
2.74
3.26
3.80
4.04
2.9
2.0
4.3
7.79
7.79
7.49
7.48
7.56
7.48
7.47
7.46
7.36
7.32
7.29
7.26
7.25
7.20
7.21
7.23
7.27
7.21
7.30
7.25
7.29
7.23
7.29
7.32
7.38
7.4
7.2
7.8
26.3
26.2
27.1
27.5
27.9
27.9
28.0
28.1
28.7
28.8
28.9
28.7
28.6
28.5
28.5
28.6
28.5
28.5
28.6
28.6
28.5
28.6
28.6
28.5
28.5
28.2
26.2
28.9
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Tabla 10 Análisis de parámetros de campo. Salida PTAR Junio de 2020
HORA
1.2
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CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
VARIACIÓN HORARIA DE LA CONCENTRACIÓN DE OXÍGENO DISUELTO (mg/L)
(ENTRADA vs SALIDA PTAR)(24-06-2020)
6.00
5.00
4.00
OXIGENO DISUELTO (mg/L)
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
3.00
2.00
1.00
0.00
1.2
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
OD Entrada
(mg/L)
4.40
5.05
2.02
3.90
1.88
1.93
1.60
1.47
1.47
1.40
1.51
1.38
1.50
1.57
1.61
1.44
1.35
1.33
1.61
1.49
2.41
2.36
3.11
2.46
3.23
OD Salida
(mg/L)
2.68
2.92
3.30
4.09
4.32
3.73
3.61
3.59
2.64
2.59
2.45
2.38
2.20
1.99
2.51
2.06
2.54
2.26
2.22
2.40
2.56
2.74
3.26
3.80
4.04
HORA
Figura 6 Variación del Oxígeno Disuelto. Entrada vs Salida PTAR. Junio de 2020
Al igual que en 2019, se puede evidenciar un leve incremento en la concentración de oxígeno disuelto a la
salida de la PTAR (de 2.1 a 2.9 mg/L O2). Sin embargo, dicha concentración sigue siendo muy baja y se
encuentra por debajo del de los objetivos de calidad establecidos por Corporinoquia.
INFORME DE RESULTADOS MEDICIONES EN CAMPO
889-20
ANÁLISIS DE PARÁMETROS EN CAMPO
MUNICIPIO
Orocué
DIRECCIÓN DE TOMA
N04°47'36,1" W71°19'43,4"
LUGAR DE TOMA DE MUESTRA
Entrada
TIPO DE MUESTRA
Compuesta
MATRIZ
Agua Residual Doméstica
FECHA DE RECOLECCIÓN
2020-06-23 a 2020-06-24
HORA DE RECOLECCIÓN
6:00 a 6:00
FECHA Y HORA DE RECEPCIÓN
24/06/2020 15:55
FECHA DE ANÁLISIS
24/07/2020
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
Parámetro
Resultado
Unidades
18420000.00
NMP/100 ml
25/06/2020
Coliformes Totales
29/06/2020
DBO5
21.80
mg O2/L
01/07/2020
DQO
43.20
mg O2/L
25/06/2020
26/06/2020
03/07/2020
01/07/2020
01/07/2020
Escherichia Coli
Fósforo reactivo Disuelto
Fósforo Total
Grasas y Aceites
Hidrocarburos
3640000.00
0.554
0.626
17.40
13.70
NMP/100 ml
mg P/L
mg P/L
mg/L
mg/L
26/06/2020
Nitratos
6.90
mg NO3/L
26/06/2020
Nitritos
<0.085
mg NO2/L
26/06/2020
Nitrógeno Amoniacal
2.60
mg N-NH3/L
02/07/2020
27/06/2020
27/06/2020
26/06/2020
Nitrógeno Total Kjeldahl
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Surfactantes
9.05
80.00
141.00
<0.2
mg N/L
mg/L
mg/L
mg/L
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Tabla 12 Caracterización Efluente PTAR. Junio de 2020
Fecha de
Análisis
Parámetro
Resultado
Unidades
15150000.00
NMP/100 ml
25/06/2020
Coliformes Totales
29/06/2020
DBO5
16.20
mg O2/L
01/07/2020
DQO
32.10
mg O2/L
25/06/2020
26/06/2020
03/07/2020
01/07/2020
01/07/2020
Escherichia Coli
Fósforo reactivo Disuelto
Fósforo Total
Grasas y Aceites
Hidrocarburos
3500000.00
0.479
0.597
9.00
6.37
NMP/100 ml
mg P/L
mg P/L
mg/L
mg/L
26/06/2020
Nitratos
5.00
mg NO3/L
26/06/2020
Nitritos
<0.085
mg NO2/L
26/06/2020
Nitrógeno Amoniacal
0.08
mg N-NH3/L
02/07/2020
27/06/2020
27/06/2020
26/06/2020
Nitrógeno Total Kjeldahl
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Surfactantes
10.20
<20
137.00
<0.2
mg N/L
mg/L
mg/L
mg/L
Tabla 13 Eficiencia de Remoción PTAR. Junio de 2020
Parámetro
Unidades
Entrada
Salida
SI-G-01
VERSION
Tabla 11 Caracterización Afluente PTAR. Junio de 2020
Fecha de
Análisis
1.2
%
Remoción
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
Coliformes Totales
NMP/100 ml 18420000.00 15150000.00
DBO5
mg O2/L
DQO
21.80
25.7%
mg O2/L
43.20
32.10
25.7%
3640000.00
0.554
0.626
17.40
13.70
3500000.00
0.479
0.597
9.00
6.37
3.8%
13.5%
4.6%
48.3%
53.5%
Nitratos
mg NO3/L
6.90
5.00
27.5%
Nitritos
mg NO2/L
<0.085
<0.085
N/A
mg N-NH3/L
2.60
0.08
96.9%
mg N/L
mg/L
mg/L
mg/L
9.05
80.00
141.00
<0.2
10.20
15.00
137.00
<0.2
-12.7%
81.3%
2.8%
N/A
Nitrógeno Amoniacal
Nitrógeno Total Kjeldahl
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Surfactantes
CÓDIGO
SI-G-01
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
En términos de DBO5, la eficiencia de remoción de la carga contaminante en la PTAR, se redujo de 34,5%
a 25,7%. Mientras que respecto a SST se incrementó de 56.3% a 81.3%. Sin embargo, la PTAR
actualmente no trata la totalidad del caudal de aguas residuales generado por la población.
3.2.
1.2
VERSION
17.8%
16.20
NMP/100 ml
mg P/L
mg P/L
mg/L
mg/L
Escherichia Coli
Fósforo reactivo Disuelto
Fósforo Total
Grasas y Aceites
Hidrocarburos
1.1
AFORO DE CAUDAL
En la siguiente tabla se presentan los resultados del aforo compuesto realizado a la entrada y salida de la
planta de tratamiento de aguas residuales del municipio de Orocué el 17 de diciembre de 2018. Dicha
jornada de aforo reportó un caudal promedio de 20,43 LPS a la entrada y 17,64 LPS a la salida.
Tabla 14 Aforo de caudal de ARD (Diciembre 2018)
FECHA
17/12/2018 17/12/2018
HORA
Q Entrada
Q Salida
08:00
32.64
11.80
09:00
31.68
14.40
10:00
27.36
12.90
11:00
25.44
9.30
12:00
24.96
11.20
13:00
23.52
9.70
14:00
29.28
10.10
15:00
28.32
9.10
16:00
10.32
9.30
17:00
11.28
15.70
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
FECHA
HORA
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
PROMEDIO
17/12/2018
Q Entrada
10.08
13.80
21.60
21.24
18.36
16.50
20.52
17.40
17.40
18.60
14.40
17.40
18.30
21.96
18.30
20.43
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
17/12/2018
Q Salida
18.60
17.90
13.90
18.40
17.90
16.50
12.60
18.90
28.10
27.00
26.70
26.80
27.30
28.50
28.30
17.64
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CÓDIGO
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
VARIACIÓN HORARIA DEL CAUDAL DE ARD (ENTRADA vs SALIDA PTAR) (17-12-2018)
35.00
30.00
25.00
CAUDAL (LPS)
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
1.2
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
Q Entrada
32.64
31.68
27.36
25.44
24.96
23.52
29.28
28.32
10.32
11.28
10.08
13.80
21.60
21.24
18.36
16.50
20.52
17.40
17.40
18.60
14.40
17.40
18.30
21.96
18.30
Q Salida
11.80
14.40
12.90
9.30
11.20
9.70
10.10
9.10
9.30
15.70
18.60
17.90
13.90
18.40
17.90
16.50
12.60
18.90
28.10
27.00
26.70
26.80
27.30
28.50
28.30
HORA
Figura 7 Variación Horaria del caudal de ARD (Entrada vs Salida) Diciembre de 2018
En el mes de julio de 2019, se realizó una nueva jornada de aforo, la cual reportó un caudal promedio de
16,94 LPS a la entrada y 8,75 LPS a la salida.
Tabla 15 Aforo de Caudal ARD (Julio 2019)
FECHA
29/07/2019 29/07/2019
HORA
Q Entrada
Q Salida
08:00
18.03
10.53
09:00
19.30
10.64
10:00
17.18
11.98
11:00
21.41
12.74
12:00
22.68
12.82
13:00
19.72
12.27
14:00
19.72
12.05
15:00
14.22
9.05
16:00
20.57
9.76
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
FECHA
HORA
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
PROMEDIO
29/07/2019
Q Entrada
19.11
20.14
20.14
20.22
14.16
13.84
8.89
8.62
8.62
8.62
9.15
13.52
14.16
21.41
25.04
25.04
16.94
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
29/07/2019
Q Salida
9.90
8.44
8.23
6.16
6.13
6.11
4.89
4.87
4.50
4.62
5.94
6.00
6.43
10.58
12.12
11.98
8.75
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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1.1
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CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
VARIACIÓN HORARIA DEL CAUDAL DE ARD (ENTRADA vs SALIDA PTAR) (29-07-2019)
30.00
25.00
CAUDAL (LPS)
20.00
15.00
10.00
5.00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
Q Entrada
18.03
19.30
17.18
21.41
22.68
19.72
19.72
14.22
20.57
19.11
20.14
20.14
20.22
14.16
13.84
8.89
8.62
8.62
8.62
9.15
13.52
14.16
21.41
25.04
25.04
Q Salida
10.53
10.64
11.98
12.74
12.82
12.27
12.05
9.05
9.76
9.90
8.44
8.23
6.16
6.13
6.11
4.89
4.87
4.50
4.62
5.94
6.00
6.43
10.58
12.12
11.98
HORA
Figura 8 Variación Horaria del Caudal de ARD (Entrada vs Salida) Julio de 2019
En el mes de junio de 2020, la jornada de aforo reportó un caudal promedio de 10,12 LPS a la entrada y
7,17 LPS a la salida.
Tabla 16 Aforo de Caudal de ARD (Junio 2020)
FECHA
HORA
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
23/06/2020
Q Entrada
5.42
6.10
6.62
6.62
5.05
11.30
12.48
14.01
15.34
9.76
10.80
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
0.00
1.2
23/06/2020
Q Salida
0.40
10.00
8.30
5.50
6.75
8.67
7.47
8.00
7.48
8.17
7.02
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1.1
Vigilada Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios SSPD
23/06/2020
Q Entrada
10.61
9.00
10.82
8.83
8.66
8.83
8.83
11.89
12.32
9.34
9.51
14.85
13.22
12.74
10.12
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
23/06/2020
Q Salida
8.33
9.08
3.62
7.90
7.01
7.43
7.03
8.82
8.17
7.28
6.91
6.40
7.71
5.78
7.17
18.00
16.00
14.00
12.00
CAUDAL (LPS)
SI-G-01
001
VARIACIÓN HORARIA DEL CAUDAL DE ARD
(ENTRADA vs SALIDA PTAR) (23-06-2020)
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
1.2
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
FECHA
HORA
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
PROMEDIO
CÓDIGO
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
Q Entrada
5.42
6.10
6.62
6.62
5.05
11.30
12.48
14.01
15.34
9.76
10.80
10.61
9.00
10.82
8.83
8.66
8.83
8.83
11.89
12.32
9.34
9.51
14.85
13.22
12.74
Q Salida
0.40
10.00
8.30
5.50
6.75
8.67
7.47
8.00
7.48
8.17
7.02
8.33
9.08
3.62
7.90
7.01
7.43
7.03
8.82
8.17
7.28
6.91
6.40
7.71
5.78
HORA
Figura 9 Variación Horaria del Caudal de ARD (Entrada vs Salida) Junio de 2020
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
del agua residual en las estructuras que conforman el sistema de tratamiento. Sin embargo, se puede
evidenciar una clara disminución de los caudales de aguas residuales entre los años 2018 y 2020
(aproximadamente el 50%), lo cual es atípico y puede atribuirse a un desvío significativo del caudal antes
de la descarga (aliviadero) o a la falta de mayor información para poder realizar un análisis estadístico más
apropiado.
En el documento principal del Plan de Saneamiento y manejo de vertimientos, se señala lo siguiente:
“Es de resaltar que la planta de tratamiento fue diseñada para tratar un caudal de 48 m 3/hora, lo que
equivale a 13 L/s y la generación de aguas residuales para el año 2017 es de 32.03 L/s. Teniendo que
realizar un bypass por el sistema de aliviadero de las aguas residuales para hacer que pase a la planta de
tratamiento el caudal máximo de diseño a tratar. Lo anterior refleja la alta concentración de Coliformes
totales y Escherichia Coli con que son vertidas las aguas.
Ahora bien, la solución propuesta es ampliar la capacidad de la planta de tratamiento, se proyecta que
para el mediano plazo (años 2021 y 2022) se cuenten con los recursos para la ampliación y optimización
de la PTARD, logrando contar con una capacidad a tratar de no menos de 50 L/s.”
CARACTERIZACIÓN DE LA FUENTE
A continuación, se presentan los resultados de la caracterización de la fuente (Río meta) aguas arriba y
aguas debajo de la descarga de la PTAR.
Tabla 17 Caracterización de la fuente. Aguas arriba del vertimiento. Julio de 2019
Fecha de
Análisis
Parámetro
Resultado
Unidades
30/07/2019
Conductividad Eléctrica
70.70
µS/cm
30/07/2019
DBO5
<4.0
mg O2/L
30/07/2019
DQO
<20
mg O2/L
30/07/2019
Grasas y Aceites
<8.0
mg/L
30/07/2019
Oxígeno Disuelto
7.43
mg O2/L
30/07/2019
pH
6.49
Un pH
SI-G-01
VERSION
La diferencia entre el caudal de entrada y salida de la PTAR, puede atribuirse a la retención de una fracción
3.3.
1.2
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
Fecha de
Análisis
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
Parámetro
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Temperatura
Coliformes Totales
Escherichia Coli
Resultado
Unidades
545.00
623.00
25.80
180300.00
12650.00
mg/L
mg/L
°C
NMP/100 ml
NMP/100 ml
1.1
CÓDIGO
Conductividad Eléctrica
72.30
µS/cm
30/07/2019
DBO5
<4.0
mg O2/L
30/07/2019
DQO
<20
mg O2/L
30/07/2019
Grasas y Aceites
<8.0
mg/L
30/07/2019
Oxígeno Disuelto
7.39
mg O2/L
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
30/07/2019
pH
Sólidos Suspendidos Totales
Sólidos Totales
Temperatura
Coliformes Totales
Escherichia Coli
6.60
548.00
623.00
25.90
14136000.00
224700.00
Un pH
mg/L
mg/L
°C
NMP/100 ml
NMP/100 ml
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Comparando los parámetros medidos en la caracterización de 2019, con los Objetivos de Calidad del Río
Meta, se puede evidenciar que las concentraciones de DBO5 y Oxígeno Disuelto cumplen con lo
establecido en la Resolución 0481. Mientras que las concentraciones de Sólidos Suspendidos Totales y
Coliformes, son bastante elevadas, aún antes de la descarga de la PTAR.
Tabla 19 Caracterización de la fuente. Aguas arriba del vertimiento. Junio de 2020
Fecha de
Parámetro
Resultado
Unidades
Análisis
23/06/2020
Oxígeno Disuelto
25/06/2020
25/06/2020
02/07/2020
26/06/2020
23/06/2020
27/06/2020
27/06/2020
23/06/2020
Escherichia Coli
Coliformes Totales
Nitrógeno Total Kjeldahl
Surfactantes
Temperatura
Sólidos Totales
Sólidos Suspendidos Totales
pH
26/06/2020
Nitrógeno Amoniacal
6.62
mg O2/L
10000.00
85000.00
<3.0
<0.2
26.00
662.00
690.00
7.06
NMP/100 ml
NMP/100 ml
mg N/L
mg/L
°C
mg/L
mg/L
Un pH
0.02
mg N-NH3/L
SI-G-01
VERSION
Tabla 18 Caracterización de la fuente. Aguas abajo del vertimiento. Julio de 2019
Fecha de
Parámetro
Resultado
Unidades
Análisis
30/07/2019
1.2
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
Fecha de
Análisis
Parámetro
Resultado
Unidades
26/06/2020
Nitritos
<0.085
mg NO2/L
26/06/2020
Nitratos
3.10
mg NO3/L
01/07/2020
01/07/2020
03/07/2020
26/06/2020
Hidrocarburos
Grasas y Aceites
Fósforo Total
Fósforo reactivo Disuelto
<2.0
<2.0
<0.04
<0.04
mg/L
mg/L
mg P/L
mg P/L
01/07/2020
DQO
22.80
mg O2/L
23/06/2020
DBO5
4.27
mg O2/L
23/06/2020
Conductividad Eléctrica
80.50
µS/cm
1.1
CÓDIGO
Oxígeno Disuelto
6.65
mg O2/L
25/06/2020
25/06/2020
02/07/2020
26/06/2020
23/06/2020
27/06/2020
27/06/2020
23/06/2020
Escherichia Coli
Coliformes Totales
Nitrógeno Total Kjeldahl
Surfactantes
Temperatura
Sólidos Totales
Sólidos Suspendidos Totales
pH
10000.00
108000.00
<3.0
<0.2
26.20
678.00
561.00
7.19
NMP/100 ml
NMP/100 ml
mg N/L
mg/L
°C
mg/L
mg/L
Un pH
26/06/2020
Nitrógeno Amoniacal
26/06/2020
Nitritos
0.02
mg N-NH3/L
<0.085
mg NO2/L
26/06/2020
Nitratos
3.10
mg NO3/L
01/07/2020
01/07/2020
03/07/2020
26/06/2020
Hidrocarburos
Grasas y Aceites
Fósforo Total
Fósforo reactivo Disuelto
<2.0
<2.0
<0.04
<0.04
mg/L
mg/L
mg P/L
mg P/L
01/07/2020
DQO
24.60
mg O2/L
23/06/2020
DBO5
4.72
mg O2/L
23/06/2020
Conductividad Eléctrica
81.50
µS/cm
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Tabla 20 Caracterización de la fuente. Aguas abajo del vertimiento. Junio de 2020
Fecha de
Parámetro
Resultado
Unidades
Análisis
23/06/2020
1.2
En la caracterización de 2020, las concentraciones de DBO5 y Oxígeno Disuelto cumplen con lo
establecido en los objetivos de calidad de la fuente. Sin embargo, las concentraciones de Sólidos
Suspendidos Totales y Coliformes, siguen siendo elevadas, aún antes de la descarga de la PTAR.
Se puede inferir, que aún a pesar de tener una eficiencia baja en la remoción de la carga contaminante, la
descarga de la PTAR no tiene un impacto significativo en la calidad del recurso.
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
3.4.
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
ÍNDICES DE CONTAMINACIÓN2
con el propósito de simplificar en un único valor, en la escala 0 - 1, la condición general de una muestra
de agua, gracias a conjugar en ellos numerosas variables físicas y químicas de diferente índole (Martínez
de Bascaran, 1976, Prat et al., 1986, MOPT 1992).
No obstante, el desarrollo de índices de contaminación (ICO) (Ramírez et al., 1997) ha demostrado
enormes ventajas sobre los ICA, pues estos últimos involucran, en un solo parámetro, numerosas
variables, hecho que conlleva a diversos problemas conceptuales y de interpretación tales como:
Una muestra de agua puede aparecer como de buena calidad, a pesar de que alguna(s) variable(s)
exhiban un elevado grado de contaminación, puesto que la presencia conjunta de múltiples
variables esconde o enmascara tal condición. La ponderación de la incidencia de cada uno de
estos factores, en la determinación final del ICA, es subjetiva y, por ende, susceptible de
proporcionar resultados diversos bajo las mismas condiciones, porque depende del criterio del
profesional a cargo de la investigación y evaluación de los resultados obtenidos.

Dos cuerpos de agua con condiciones fisicoquímicas ampliamente opuestas pueden obtener un
igual valor del índice de calidad ICA. Por tanto, éstos pueden conducir a falsas interpretaciones.

Sobre un programa de monitoreo, en un cuerpo de agua particular, algunas variables podrían
mejorar su calidad en el tiempo, mientras otras podrían exhibir mayor deterioro. Unos y otros
eventos no se harán explícitos y, por tanto, quedan ocultos y no podrá conocerse con precisión
lo que sucede en el cuerpo de agua evaluado.

Los ICA no permiten esclarecer condiciones particulares, por lo que el investigador debe retornar
a los registros fisicoquímicos primarios.
2
SI-G-01
VERSION
Los índices de calidad de las aguas (ICA) frecuentemente expuestos en la literatura, fueron formulados

1.2
ÍNDICES DE CONTAMINACIÓN PARA CARACTERIZACIÓN DE AGUAS CONTINENTALES Y
VERTIMIENTOS. FORMULACIONES. RAMÍREZ, R. RESTREPO y M. CARDEÑOSA.
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO

1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
No permiten relacionar organismos indicadores con problemas ambientales específicos.
abordado por Ramírez et al., (1997), a partir de los resultados arrojados por la estadística multivariada de
análisis de componentes principales, el cual ha sido usado de manera recurrente en otras latitudes y en
Colombia para la caracterización de aguas dulceacuícolas y marinas (Margalef, 1983, Simoneau, 1986,
El-Shaarawi et al., 1986, Ramírez, 1988, Boulton y Lake, 1990, Johnston et al., 1990, George et al., 1991,
Matthews et al., 1991, Viña et al., 1991).
Esta técnica estadística fue aplicada en extensos programas de monitoreo, implementados por la industria
del petróleo sobre diferentes regiones de Colombia (Oleoducto de Colombia - Ecopetrol ICP., 1993, Ocensa
- Ecotest, 1997, BP Exploration - Ecotest, 1998) y gracias a ellos se identificaron correlaciones frecuentes
y reiteradas entre múltiples variables físicas y químicas, las cuales dieron origen a la formulación de los
siguientes cuatro índices de contaminación:
ICOMI o índice de contaminación por mineralización, que integra conductividad, dureza y
alcalinidad.

SI-G-01
VERSION
El desarrollo de índices de contaminación, para valoración de la calidad de las aguas continentales, fue

1.2
ICOMO o índice de contaminación por materia orgánica, conformado por demanda bioquímica de
oxígeno (DBO5), Coliformes totales y porcentaje de saturación del oxígeno.

ICOSUS o índice de contaminación por sólidos suspendidos.

ICOTRO o índice de contaminación trófico, el cual se calcula con base en la concentración de
fósforo total.
En su estudio, Ramírez et al. (1997) demostraron que tales índices son independientes y complementarios,
por tanto, descubren problemas ambientales disímiles, subsanan todos y cada uno de los problemas
previamente referidos para los ICA y permiten realizar una rápida interpretación del estado de la calidad del
cuerpo de agua evaluado.
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
La aplicabilidad de estos índices ha sido verificada al interior de la industria del petróleo mediante las
investigaciones adelantadas por Ecopetrol-ICP (1999a, b, c, d), las cuales han permitido observar las
ventajas de la aplicación de las interpretaciones arrojadas por los índices formulados a la fecha. De la
misma manera, estos estudios en los cuales se han aplicado tales ICO's, han permitido identificar la
necesidad de formular dos nuevos índices de contaminación, para los parámetros pH y temperatura, con
el fin de complementar la caracterización tanto de las aguas continentales como de los vertimientos,
respectivamente. Estas variables desempeñan un papel fundamental en la caracterización de las aguas
naturales.
El interés para formular un índice de contaminación relativo a la temperatura (ICOTEM), está enfocado
tácitamente a la evaluación de vertimientos y no como en los casos anteriores, a la caracterización de
aguas dulces naturales.
Ello por cuanto las temperaturas de numerosos vertimientos son elevadas a causa de su uso en
refrigeración u otros procesos industriales. Aunque en el caso de los embalses, sin embargo, las aguas
de turbinas son tomadas de la parte profunda, por lo que son reincorporadas al curso con temperaturas
consistentemente menores a éstos.
De acuerdo con la normatividad ambiental colombiana sobre vertimientos (Decreto 1594/84), la
temperatura debe ser inferior o igual a 313 K (40°C) en el vertimiento, independientemente de la altitud a
la cual se sitúe la fuente emisora. Evidentemente, dicha temperatura a nivel del mar causaría menores
impactos que a 2.000 ó 3.000 metros sobre el nivel del mar (msnm) y de allí el gran valor del ICOTEM
expresado como un diferencial de temperaturas.
Es importante anotar que la temperatura de las aguas continentales lóticas (cuerpos de agua corriente,
como ríos, quebradas, caños, entre otros), en el trópico, depende fundamentalmente de la altitud tal como
lo demostraron Ramírez y Viña (1998), quienes encontraron una relación lineal entre ellas, en la que por
cada incremento de 1.000 metros se produce una reducción de 277,9 K (4,7oC), para el rango
comprendido entre 0 y 3.000 msnm.
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1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Sin embargo, al interior de esta relación, se observa una variación importante de aproximadamente ± 3,5
grados de temperatura para una misma altitud (95% de confianza), la cual obedece a circunstancias
naturales en que inciden la época climática y el comportamiento espacial previo del cuerpo de agua
(pendiente media, altitud de nacimiento de la cuenca).
Adicionalmente, es claro que en los sistemas lénticos (aguas lentas y confinadas como ciénagas, lagunas,
estuarios, entre otros), también existe un rango amplio de variación, tanto por las causas referidas como
por la dinámica misma del sistema (tasa de entrada y salida del agua y tiempo de retención), además de
propiedades morfométricas de la cubeta (área superficial y profundidad). Por lo anterior, es claro que esta
relación puede ser perfectamente diferente a la de los sistemas lóticos.
En razón de lo anterior, el ICOTEM se formuló con base en la diferencia de temperatura entre el vertimiento
y el cuerpo receptor y no como en los índices previos, donde se definió un nivel de contaminación a cada
valor de la variable que conforma cada ICO (hecho coincidente con los ICA). Este cambio de formulación
busca evaluar si un cauce de alta montaña se vería impactado por vertimientos con aguas cálidas, o
cuerpos cálidos con vertimientos de bajas temperaturas.
Adicionalmente a estos dos índices, se formularon índices relativos a los hidrocarburos alifáticos y
aromáticos desarrollados para sedimentos y tejidos de peces, gracias a la información acumulada para
aguas dulces en Colombia. En la interpretación de las concentraciones obtenidas en estos componentes
se han aplicado algunos análisis implementados en otras latitudes, tendientes a esclarecer la naturaleza
biogénica y petrogénica de las concentraciones halladas. Infortunadamente los resultados de los análisis
por estos métodos no han resultado confiables (Viña et al., 1991).
Cabe referir que los ICO, a diferencia de los ICA, reflejan nula o baja contaminación cuando son próximos
a cero y alta polución en la medida que se aproximan a uno. Sus rangos están asociados a los valores
consignados en la siguiente tabla:
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
Contaminación
0,0 – 0,2
Ninguna
>0,20 – 0,4
Baja
>0,4 – 0,6
Media
>0,6 – 0,8
Alta
>0,8 – 1,0
Muy Alta
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Escala de Color
La escala de color acorde con los ICO's determinados, permite una rápida lectura de los resultados tanto
sobre tablas como sobre figuras.
3.4.1.
ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN POR MATERIA ORGÁNICA (ICOMO)
𝑰𝑪𝑶𝑴𝑶 =
SI-G-01
VERSION
Tabla 21 Clasificación de los índices de Contaminación (ICO)
ICO
1.2
𝟏
(𝑰
+ 𝑰𝑪𝑻 + 𝑰𝑶𝑫 )
𝟑 𝑫𝑩𝑶
Donde:
𝑰𝑫𝑩𝑶 = −𝟎, 𝟎𝟓 + 𝟎, 𝟕𝟎 ∗ 𝑳𝒐𝒈𝟏𝟎 𝑫𝑩𝑶
DBO mayores a 30 mg/L tienen IDBO =1
DBO menores a 2 mg/L tienen IDBO =0
𝑰𝑪𝑻 = −𝟏, 𝟒𝟒 + 𝟎, 𝟓𝟔𝑳𝒐𝒈𝟏𝟎 𝑪𝑻
Coliformes Totales mayores a 20.000 NMP/100 ml tienen ICT =1
Coliformes Totales menores a 2 mg/L tienen ICT =0
𝑰𝑶𝑫 = 𝟏 − 𝟎, 𝟎𝟏 𝑶𝑫(%)
OD (%) mayores a 100% tienen IOD =0
Con base en las caracterizaciones realizadas, se obtienen los siguientes resultados:
𝑰𝑫𝑩𝑶 = 𝟎, 𝟕𝟗𝟕
𝑰𝑪𝑻 = 𝟐, 𝟓𝟖
𝑰𝑶𝑫 = 𝟎, 𝟔𝟔
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𝐼𝐶𝑂𝑀𝑂 =
1.1
CÓDIGO
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
1
(𝐼
+ 𝐼𝐶𝑇 + 𝐼𝑂𝐷 )
3 𝐷𝐵𝑂
𝑰𝑪𝑶𝑴𝑶 = 𝟏, 𝟑𝟓
El Índice de Contaminación por Materia Orgánica, se presenta especialmente elevado, debido a la alta
concentración de Coliformes Totales en el efluente y a la baja concentración de oxígeno disuelto.
3.4.2.
1.2
ÍNDICE DE CONTAMINACIÓN POR SÓLIDOS SUSPENDIDOS (ICOSUS)
𝑰𝑪𝑶𝑺𝑼𝑺 = −0,02 + 0,003 SST
SST mayores a 340 mg/L tienen ISST =1
SST menores a 10 mg/L tienen ISST =0
𝐼𝐶𝑂𝑆𝑈𝑆 = 0,58
Dependiendo de la época en que se realiza la medición, el Índice de Contaminación por Sólidos
Suspendidos, puede clasificarse como Medio o Alto, especialmente debido al aporte de sedimentos por
conexiones erradas de aguas lluvias al sistema de alcantarillado sanitario.
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1.1
CÓDIGO
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
4. PROYECCIÓN DE LA CARGA CONTAMINANTE
Como quiera que los aforos realizados en la descarga, presentan una variación y disminución significativa
entre los años 2018 y 2020 y no permiten establecer un comportamiento real de la generación de aguas
residuales en el municipio. Para la proyección de la Carga Contaminante, se tomarán como referencia los
valores recomendados por la Resolución número 0330 de 2017, por la cual se adopta el Reglamento
Técnico para el Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS) y se derogan las Resoluciones
números 1096 de 2000, 0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de 2005y 2320 de 2009 y
afectado por las proyecciones de crecimiento de la población.
4.1.
1.2
PROYECCIÓN DE POBLACIÓN
Según lo establece la Resolución 0330/17, se debe determinar la población directa o indirectamente
afectada, así como la población objetivo o beneficiada con la ejecución del proyecto, calculada dentro del
periodo de diseño del mismo.
Para establecer una línea base, se deberá buscar información confiable, proveniente de entidades oficiales
relacionadas con el tema.
El método a emplear es el de la Población de Saturación. Para aplicar este método, es necesario contar
con suficiente información del sitio, que permita obtener el número de viviendas, el número de lotes vacíos
que representarán el número de viviendas futuras y el índice habitacional.
El método se basa en determinar la cantidad máxima de habitantes que pueden alcanzar en el área del
proyecto, y con ella diseñar el sistema de abastecimiento.
Para poder establecer la población de diseño, se hace necesario conocer cuál ha sido el comportamiento
del crecimiento poblacional en el municipio durante los últimos años y de esa forma determinar las tasas
de crecimiento intercensales, tanto para el área urbana como para el área rural.
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1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Para poder hacer las proyecciones de crecimiento, se tomarán como referencia los dos últimos censos de
población realizados por el DANE (2005 y 2018).
De acuerdo al Boletan Oficial del DANE se tienen los siguientes datos de población de los dos últimos
censos:
Tabla 22 Censos de Población 2005 y 2018 y Proyección 2020
CENSO 2018
Total
12340
Cabecera
5376
Resto
6964
PROYECCIÓN DANE 2020
Total
12652
Cabecera
5635
Resto
7017
Utilizando estos datos, determinamos las tasas de crecimiento para cada método de proyección:
4.1.1.
SI-G-01
VERSION
Figura 10 Crecimiento Histórico de Población en Orocué
CENSO 2005
Total
7324
Cabecera
4046
Resto
3278
1.2
MÉTODO GEOMÉTRICO.
𝑷𝒇 = 𝑷𝒖𝒄 (𝟏 + 𝒓)𝑻𝒇 −𝑻𝒖𝒄
Donde
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
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
r es la tasa de crecimiento anual en forma decimal y las demás variables se definen igual que
el método anterior. La tasa de crecimiento anual se calcula de la siguiente manera:
𝒓=(
4.1.2.
𝑷𝒖𝒄 (𝑻 𝟏−𝑻 )
) 𝒖𝒄 𝒄𝒊 − 𝟏
𝑷𝒄𝒊
MÉTODO DE WAPPAUS.
𝑷𝒇 = 𝑷𝒄𝒊 ∗
(𝟐𝟎𝟎 + 𝒊 ∗ (𝑻𝒇 − 𝑻𝒄𝒊 ))
(𝟐𝟎𝟎 − 𝒊 ∗ (𝑻𝒇 − 𝑻𝒄𝒊 ))
Donde la tasa de crecimiento (i en %) se calcula de acuerdo con el crecimiento de las poblaciones
censadas y se obtiene de la siguiente expresión:
𝒊=
4.1.3.
𝟐𝟎𝟎 ∗ (𝑷𝒖𝒄 − 𝑷𝒄𝒊 )
(𝑻𝒖𝒄 − 𝑻𝒄𝒊 ) ∗ (𝑷𝒄𝒊 + 𝑷𝒖𝒄 )
MÉTODO EXPONENCIAL.
𝑷𝒇 = 𝑷𝒄𝒊 ∗ 𝒆𝒌∗(𝑻𝒇 −𝑻𝒄𝒊 )
Donde

k es la tasa de crecimiento de la población la cual se calcula como el promedio de las tasas
calculadas para cada par de censos, así:
𝒌=
𝑳𝒏𝑷𝒄𝒑 − 𝑳𝒏𝑷𝒄𝒂
𝑻𝒄𝒑 − 𝑻𝒄𝒂
donde

Pcp es la población del censo posterior

Pca es la población del censo anterior

Tcp es el año correspondiente al censo posterior

Tca es el año correspondiente al censo anterior

Ln el logaritmo natural o neperiano.
SI-G-01
VERSION
para

1.2
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1.1
CÓDIGO
3.9244
2.1717
5.5368
Total
Cabecera
Resto
3.92%
2.17%
5.54%
Exponencial (k)
0.0401
0.0219
0.0580
Total
Cabecera
Resto
4.01%
2.19%
5.80%
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Tabla 24 Tasas de Crecimiento Intercensal 2018 - Proyección DANE 2020
0.0019
Total
0.19%
Geométrico (r)
0.0036
Cabecera
0.36%
0.0006
Resto
0.06%
Wappaus (i)
0.1921
0.3619
0.0583
Total
Cabecera
Resto
0.19%
0.36%
0.06%
Exponencial (k)
0.0019
0.0036
0.0006
Total
Cabecera
Resto
0.19%
0.36%
0.06%
Con base en lo anterior, se adopta una tasa de crecimiento, de 1,20%, y se hacen las proyecciones
utilizando los siguientes métodos: geométrico, Wappaus y Exponencial, de acuerdo a lo
establecido en la Resolución 0330.17.
AÑO
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
Tabla 25 Proyecciones de población
GEOMÉTRICO WAPPAUS
EXPONENCIAL
5635
5635
5635
5703
5703
5703
5771
5772
5772
5840
5842
5842
5910
5913
5913
5981
5984
5984
6053
6056
6056
6126
6129
6129
6200
6203
6203
6274
6278
6278
SI-G-01
VERSION
Tabla 23 Tasas de Crecimiento Intercensal 2005 - 2018
0.0409
Total
4.09%
Geométrico (r)
0.0221
Cabecera
2.21%
0.0597
Resto
5.97%
Wappaus (i)
1.2
PROMEDIO
5635
5703
5772
5841
5912
5983
6055
6128
6202
6277
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AÑO
2030
4.2.
GEOMÉTRICO
6349
WAPPAUS
6354
EXPONENCIAL
6354
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
ESTIMACIÓN DE CARGAS
Para la estimación de la carga unitaria de DBO y SST se tomarán como referencia los siguientes valores
sugeridos en el Artículo 169 de la Resolucción 0330 de 2017:
VALOR SUGERIDO
50
50
8,4
12
2x1011
El cálculo de las cargas se realiza con la siguiente ecuación:
𝑾𝒙 = 𝑪 ∗ 𝑸 ∗ 𝟎. 𝟎𝟖𝟔𝟒 ∗ (
𝒕
)
𝟐𝟒
Donde:
𝑾𝒙 = carga contaminante, (Kg / día)
𝑪 = concentración de la sustancia contaminante, (mg/L)
𝑸 = caudal promedio, (L/s)
𝟎. 𝟎𝟖𝟔𝟒 = factor de conversión de unidades.
𝒕 = tiempo de vertimiento, horas por día
La Carga Unitaria se calcula como:
𝑾𝒙
𝑾𝒖 = ( ) ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝑷
Si se toman los caudales y concentraciones medidos durante los últimos tres años, se obtiene:
Tabla 27 Cargas Medidas en la PTAR (2018-2020)
AÑO
2018
2019
2020
CAUDAL (L/s) DBO5 (mg/L)
20.40
135
16.90
47.8
10.12
21.8
Wx (Kg/día)
237.95
69.80
19.06
SI-G-01
VERSION
PROMEDIO
6352
Tabla 26 Aportes per cápita para aguas residuales
PARÁMETRO
INTERVALO
DBO 5 días, 20°C, g/hab/día
25 – 80
Sólidos en suspensión, g/hab/día
30 – 100
NH3-N como N, g/hab/día
7,4 – 11
N Kjeldahl total como N, g/hab/día
9,3 – 13,7
Coliformes Totales, #/hab/día
2x108 – 2x1011
1.2
Wu (g/hab/día)
42.23
12.39
3.38
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CÓDIGO
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FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
y 2019, estan muy por debajo, posiblemente por una submedición del caudal de entrada a la PTAR como
ya se explicó.
En virtud de lo anterior, se hace una estimación de la carga unitaria de DBO5 y SST, a partir de los valores
sugeridos por la Resolución 0330.17:
Tabla 28 Proyección de Cargas
POBLACIÓN
CARGA DBO5
(Kg/día)
CARGA SST
(Kg/día)
2020
5635
225.40
281.75
2021
5703
228.12
285.15
2022
5772
230.87
288.58
2023
5841
233.65
292.07
2024
5912
236.48
295.60
2025
2026
2027
2028
2029
2030
5983
6055
6128
6202
6277
6352
239.32
242.20
245.12
248.08
251.07
254.09
299.15
302.75
306.40
310.10
313.83
317.62
SI-G-01
VERSION
El valor que se encuentra en el intervalo, es el medido en el año 2018, mientras que los valores del 2019
AÑO
1.2
Según el Artículo 134 del RAS, los aportes de aguas residuales deben determinarse con base en
información de consumos y/o mediciones recientes registrados en la localidad, y considerando las
densidades previstas para el período de diseño con base en el Plan de Ordenamiento Territorial o Plan
Básico de Ordenamiento Territorial o Esquema de Ordenamiento Territorial y Plan de Desarrollo del
municipio a través de zonificación del uso de la tierra. Se justificarán los valores adoptados y deben ser
aprobados por la persona prestadora del servicio. Se deben estimar los caudales para las condiciones
iniciales y finales del período de diseño, en cada uno de los tramos de la red. Los caudales que se requiere
calcular son los siguientes:
𝑸𝑫 = 𝑪𝑹 ∗ 𝑫𝑵𝑬𝑻𝑨𝒑 ∗ 𝑨
Donde:
CR = Coeficiente de retorno (adimensional)
DNETAP = Demanda neta de agua potable por unidad de área tributaria (L/s.ha).
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CÓDIGO
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FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Cuando se cuente con proyección de la demanda de agua potable por suscriptor, se debe
calcular con la siguiente ecuación:
𝑪𝑹 ∗ 𝑷𝒔 ∗ 𝑫𝑵𝑬𝑻𝑨𝒔
𝟑𝟎
Donde:
Ps = número de suscriptores proyectados al periodo de diseño
DNETAs = Demanda neta de agua potable proyectada por suscriptor (m3/suscriptor-mes)
Cuando se utilice proyección de población, se debe calcular con la siguiente ecuación:
𝑸𝑫 =
𝑪𝑹 ∗ 𝑷 ∗ 𝑫𝑵𝑬𝑻𝑨
𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎
Donde:

DNETA: es la dotación neta de agua potable proyectada por habitante (l/hab. día)

P: es el número de habitantes proyectados al período de diseño.

El coeficiente de retorno (CR) debe estimarse a partir del análisis de información existente en la
localidad y/o de mediciones de campo realizadas por la persona prestadora del servicio. De no
contar con datos de campo, se debe tomar un valor de 0,85.

SI-G-01
VERSION
A = Área tributaria de drenaje (ha)
𝑸𝑫 =
1.2
Caudal máximo horario.
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CÓDIGO
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FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
de mediciones de campo, en las cuales se tengan en cuenta los patrones de consumo de la población. En
ausencia de datos de campo, se debe estimar con las ecuaciones aproximadas, teniendo en cuenta las
limitaciones que puedan presentarse en su aplicabilidad. Este valor deberá estar entre 1,4 y 3,8.
Para el caso particular del presente proyecto, utilizamos la ecuación de Harman:
𝟏𝟒
(𝟒 + 𝐏 𝟎,𝟓 )
Donde:
F
= Factor de mayoración (adimensional).
P
= Población servida en miles de habitantes (hab/1000).

Caudal de conexiones erradas.
Los aportes por conexiones erradas deben estimarse a partir de la información existente en la localidad. En
ausencia de esta información deberá utilizar un valor máximo de 0,2 l/s.ha.
De acuerdo al esquema de ordenamiento territorial, el área urbana es de 176,40 hectáreas, no se
contemplan zonas de expansión.

SI-G-01
VERSION
El factor de mayoración utilizado en la estimación del caudal máximo horario debe calcularse haciendo uso
𝐅= 𝟏+
1.2
Caudal de infiltración.
El caudal de infiltración debe estimarse a partir de aforos en el sistema y de consideraciones sobre la
naturaleza y permeabilidad del suelo, la topografía de la zona y su drenaje, la cantidad y distribución
temporal de la precipitación, la variación del nivel freático con respecto a las cotas clave de las tuberías,
las dimensiones, estado y tipo de tuberías, los tipos, número y calidad constructiva de uniones y juntas, el
número de estructuras de conexión y demás estructuras, y su calidad constructiva. Ante la ausencia de
información, se debe utilizar un factor entre 0,1 y 0,3 l/s.ha, de acuerdo con las características
topográficas, de suelos, los niveles freáticos y la precipitación de la zona del proyecto.
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Tabla 29 Caudal de Aguas Residuales
AÑO
POBLACIÓN
qmd
(L/s)
QMD
(L/s)
QMH
(L/s)
Qce
(L/s)
Qin
(L/s)
QDT
(L/s)
2020
5635
7.76
8.15
26.05
2.65
5.29
33.99
2021
5703
7.85
8.25
26.32
2.65
5.29
34.26
2022
5772
7.95
8.35
26.60
2.65
5.29
34.54
2023
5841
8.05
8.45
26.88
2.65
5.29
34.82
2024
5912
8.14
8.55
27.16
3.53
7.06
37.75
2025
2026
2027
2028
2029
2030
5983
6055
6128
6202
6277
6352
8.24
8.34
8.44
8.54
8.64
8.75
8.65
8.76
8.86
8.97
9.08
9.19
27.44
27.73
28.02
28.32
28.61
28.91
3.53
3.53
3.53
4.41
4.41
4.41
7.06
7.06
7.06
8.82
8.82
8.82
38.03
38.32
38.61
41.55
41.84
42.14
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5. DETERMINACIÓN DE LA ZONA DE MEZCLA
De acuerdo con el numeral 38 del artículo 2.2.3.3.1.3. del Decreto 1076 de 2015, “La zona de mezcla es
la zona técnicamente determinada a partir del sitio de vertimiento, indispensable para que se produzca
mezcla homogénea de éste con el cuerpo receptor; en la zona de mezcla se permite sobrepasar los criterios
de calidad de agua para el uso asignado, siempre y cuando se cumplan las normas de vertimiento.”
Por lo anterior, la estimación de la extensión de la zona de mezcla es necesaria para delimitar el punto a
partir del cual las autoridades deben realizar el control de los criterios de calidad y, a su vez, al punto hasta
el que se deben extender las limitaciones de uso del agua.
La siguiente figura presenta un esquema en donde se observa la extensión de la zona de mezcla de un
vertimiento. Como se observa en dicha figura, antes de la zona de mezcla se considera que el vertimiento
no se encuentra completamente mezclado, y por tanto se espera que las concentraciones puedan ser
mayores a las definidas en los criterios de calidad correspondientes al uso respectivo.
Figura 11 Esquema de la zona de mezcla de un vertimiento a un cuerpo de agua lótico
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empíricas, o mediante modelos numéricos, tal como se describe a continuación. En todo caso, la
estimación debe realizarse considerando condiciones críticas, correspondientes a caudales bajos y
concentraciones máximas esperadas sobre el cuerpo receptor, y máxima carga contaminante esperada en
el vertimiento. Es importante anotar que la estimación de la longitud de la zona de mezcla se realiza
asumiendo que el vertimiento se comporta como una sustancia conservativa.
La longitud de mezcla indica la distancia en que el efluente se ha mezclado totalmente con las aguas del
río, presentando una concentración homogénea en la sección transversal.
ECUACIONES EMPÍRICAS
Existen múltiples ecuaciones empíricas para la estimación de la longitud de la zona de mezcla, entre las
que se pueden mencionar las de Dingman (2002); Kilpatrick y Wilson (1989); Thomann y Mueller (1987);
Fischer et al. (1979); Day (1977); Yotsukura y Cobb (1972); entre otras.
Es importante anotar que las ecuaciones existentes han sido estimadas de forma empírica, por lo que
presentan restricciones en su aplicabilidad que deben ser tenidas en cuenta en su aplicación, con el fin de
obtener resultados confiables.
5.2.
SI-G-01
VERSION
La estimación de la longitud de la zona de mezcla puede realizarse mediante la aplicación de ecuaciones
5.1.
1.2
MODELOS DE ZONA DE MEZCLA
De forma alternativa, se podrán aplicar herramientas de modelación existentes para la determinación de la
longitud de la zona de mezcla (e.g. CORMIX, Visual Plumes, tubos de corriente, dinámica de fluidos
computacional; ver por ejemplo Rutherford, 1994). De acuerdo con las particularidades de cada caso de
estudio, el experto encargado deberá seleccionar aproximaciones de modelación de campo cercano o
lejano, siendo los primeros suficientes para la mayoría de las aplicaciones. Bleninger and Jirka (2004)
presentan una descripción de las ventajas y desventajas de cada una de estas aproximaciones, así como
ejemplos de herramientas de modelación disponibles para cada caso.
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La zona de mezcla es aquel volumen de agua en el cuerpo receptor donde se logra la dilución del vertimiento
por procesos hidrodinámicos y dispersión, sin considerar otros factores como el decaimiento bacteriano,
sedimentación, asimilación en materia orgánica y precipitación química. El propósito de la zona de mezcla
es asignar una región limitada para la mezcla completa del efluente con el agua del cuerpo receptor y utilizar
la capacidad de dilución del cuerpo receptor. Como tal, la zona de mezcla es un volumen de agua limitado
donde se permite que las concentraciones excedan los Objetivos de Calidad, lo que implica que no se
debería usar el agua en la zona de mezcla.
La extensión de la zona de mezcla dependerá de: la ubicación del punto de vertimiento (orilla o centro,
superficie o fondo), las características hidráulicas del cuerpo receptor, la turbulencia del cuerpo de agua,
la velocidad de flujo, la profundidad y la morfología del cauce.
Para el cálculo de la extensión de la zona de mezcla aguas abajo del vertimiento se propone el Método
Simplificado desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América
(USEPA), que puede ser adoptado para descargas superficiales en la orilla o en el centro del cuerpo de
agua lotico.
Para un vertimiento en la orilla del río/quebrada la longitud de la zona de mezcla se calcula con:
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𝐿𝑍𝑑𝑀 =
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(𝑊𝑚𝑖𝑛 )2 𝑈
2𝜋𝐷𝑦
(𝑊𝑚𝑖𝑛 )2 𝑈
8𝜋𝐷𝑦
Donde,
𝐿𝑍𝑑𝑀 = Longitud de la zona de mezcla, en metros
𝑊𝑚𝑖𝑛 = Ancho medio del cuerpo de agua en un tramo de 500 m aguas abajo del vertimiento, en metros
𝑈 = velocidad de flujo media del río en la ubicación del vertimiento, en m/s.
𝐷𝑦 = Coeficiente de dispersión lateral aguas abajo del vertimiento. Se calcula como:
𝐷𝑦 = 𝑐 ∗ 𝑑 ∗ 𝑢∗
𝑐 = factor de irregularidad del cauce:
𝑐 = 0,1 para ríos rectos con cauce rectangular
𝑐 = 0,2 para ríos canalizados
𝑐 = 0,6 para cauces naturales con serpentear moderado
𝑐 = 1,0 para cauces naturales con serpentear significante
𝑐 > 1,0 para ríos con cambios de dirección bruscos de 90° o mayor
𝑑 = Profundidad media del río aguas abajo del vertimiento, en metros.
𝑢∗ = Velocidad de corte en m/s, que se calcula como:
𝑢∗ = √(𝑔 ∗ 𝑑 ∗ 𝑠)
𝑔 = Aceleración de la gravedad = 9,81 m/s2
𝑠 = Pendiente del cauce aguas abajo del vertimiento (m/m) determinada a base del mapa topográfico,
medición con GPS o nivel topográfico de la altitud del fondo del cauce en dos puntos, el primero en la
ubicación del vertimiento y el segundo aguas abajo y en una distancia aproximada de 500 m.
La descarga en el municipio de Orocué, se realiza en el costado izquierdo del cauce del Río Meta, por lo
tanto, para calcular la longitud de la zona de mezcla, utilizará la siguiente expresión:
𝐿𝑍𝑑𝑀 =
SI-G-01
VERSION
Para un vertimiento en el centro del río/quebrada la longitud de la zona de mezcla se calcula con:
𝐿𝑍𝑑𝑀 =
1.2
(𝑊𝑚𝑖𝑛 )2 𝑈
2𝜋𝐷𝑦
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Inicialmente se calcula la Velocidad de Corte (𝒖∗ ) como:
𝑢∗ = √(𝑔 ∗ 𝑑 ∗ 𝑠)
La profundidad media del río (𝒅) en temporada de verano, es de 1,80 metros y la pendiente del cauce
aguas abajo del vertimiento (𝒔), es del 0,20%, es decir 0,002 m/m.
Luego:
𝑢∗ = √(9,81 ∗ 1,80 ∗ 0,002)
𝒖∗ = 𝟎, 𝟏𝟖𝟖 𝒎/𝒔
Posteriormente se calcula el Coeficiente de Dispersión Lateral (𝑫𝒚 ) aguas abajo del vertimiento. Se calcula
como:
𝐷𝑦 = 𝑐 ∗ 𝑑 ∗ 𝑢∗
El factor de irregularidad del cauce (𝒄), dadas las características del río Meta, se asume como0,60.
𝐷𝑦 = 0,60 ∗ 1,80 ∗ 0,188
𝑫𝒚 = 𝟎, 𝟐𝟎𝟑
El Ancho medio del cuerpo de agua (𝑊𝑚𝑖𝑛 ) aguas abajo del vertimiento, se estima en 260 metros y la
velocidad media de flujo es de 0,11 m/s.
Luego la longitud de la zona de mezcla será:
𝐿𝑍𝑑𝑀 =
1.2
(260)2 0,11
2 ∗ 3,1416 ∗ 0,203
𝐿𝑍𝑑𝑀 = 5831,09 𝑚
𝑳𝒁𝒅𝑴 = 𝟓, 𝟖𝟑 𝒌𝒎
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MODELACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA
Normalmente, los estudios de calidad del agua que involucran la utilización de un modelo de calidad del
agua se desarrollan por etapas. La secuencia de las etapas por seguir se presenta a continuación:3
Primera etapa: Definir el problema de calidad del agua por estudiar.
Antes de iniciar cualquier actividad relacionada con un estudio de modelación lo primero que debe estar
bien definido es el problema de calidad del agua que se desea estudiar. El problema por estudiar debe ser
claro y medible; normalmente corresponde a una autoridad ambiental, una corporación ambiental o al
municipio, formularlo.
Después de que se tiene definido el problema es necesario conocer el presupuesto asignado al proyecto.
Una vez conocidos estos dos aspectos se puede iniciar lo que se conoce como el proceso de modelación.
El conocimiento relacionado con los aspectos regulatorios, las opciones de control y el recurso humano
disponible, es muy importe tenerlo definido antes de continuar con el proceso.
Segunda etapa: Seleccionar el modelo.
Una de las fallas más comunes que se comenten durante el proceso de modelación es que muchos
usuarios disponen de un modelo y se cree que con él se resuelven todos los problemas de calidad del
agua. Esto es equivocado; primero porque los modelos no resuelven problemas, son herramientas que
ayudan al ingeniero a entender y simplificar lo que está sucediendo, y segundo, porque hay casos en los
cuales los modelos son inadecuados o no son capaces de reproducir lo que está sucediendo. En síntesis:
primero, el problema, y luego, el modelo.
Tercera etapa: Revisión de los datos de entrada.
En general, la modelación de un recurso hídrico requiere de una gran cantidad de información de entrada.
Así que es necesario que el modelador esté familiarizado con la información que necesita recolectar.
3
1.2
CALIDAD DEL AGUA. Evaluación y diagnóstico. Carlos Alberto Sierra Ramírez
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La mayoría de los modelos de calidad del agua disponibles requieren básicamente la misma información
de entrada: datos de control del programa, identificación del proyecto, morfología del recurso, climatología,
condiciones de entrada, datos sobre los tributarios o fuentes de contaminación, etc. Muchos de estos datos
de entrada se pueden medir directamente (velocidad del agua, datos climatológicos, etc.), mientras que
otros se pueden obtener de la literatura o de estudios anteriores. Para aquellos parámetros que no se
puedan medir directamente u obtener de la literatura, se puede recurrir a calcularlos usando correlaciones
o técnicas de optimización basadas en registros históricos.
Cuarta etapa: Recolección de la información preliminar.
Con el presupuesto conocido, el problema definido y los datos de entrada entendidos, se procede a
recolectar la información preliminar. En esta etapa se recurre a información secundaria que generalmente
está relacionada con aspectos propios del recurso hídrico tales como la geometría de la corriente, las
características físicas, químicas y biológicas del agua y datos sobre la cuenca de drenaje.
Como se sabe, con el propósito de simular un determinado proceso, el algoritmo computacional lo
representa por un modelo matemático. Por ejemplo, el comportamiento de la DBO es representado por una
ecuación química de primer orden. De la misma manera cuando se está calculando la parte hidráulica, se
requiere de una serie de constantes para determinar el caudal. Esto implica que, para propósitos de la
modelación, se entienda por parámetros a las constantes de reacción, los coeficientes, los porcentajes
etc., necesarios para modelar las variables de calidad del agua (DBO, temperatura, sólidos, etc.).
Quinta etapa: Corridas preliminares.
Una vez seleccionado el modelo, es necesario asegurarse de que el software esté corriendo correctamente
y reproduciendo resultados correctos. Esto generalmente se hace con los datos prueba o por defecto que
trae el software.
La siguiente fase, ya con el sistema por modelar montado, consiste en identificar la falta de información
importante o la deficiencia que puedan tener los datos con que se dispone. Aquí se identifica la necesidad
de realizar muestreos o estudios de laboratorio, así como la necesidad de recolectar información de campo.
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Además de cuantificar las necesidades de nueva información, esta etapa sirve para identificar los
parámetros más importantes en la modelación. Por ejemplo, en ríos con una alta capacidad de arrastre y
de baja profundidad, posiblemente la demanda béntica no sea un parámetro tan importante como la tasa
de descomposición de la materia orgánica. Este aspecto es muy importante cuando se está trabajando con
bajos recursos económicos porque así los recursos se pueden enfocar en la adquisición de la información
sobre los parámetros que tengan el mayor impacto en las predicciones.
La manera más sencilla de identificar los parámetros más importantes es realizando un análisis de
sensibilidad. Los análisis de sensibilidad consisten en variar cada uno de los parámetros que se sospecha
son importantes y observar cómo varían los resultados.
Sexta etapa: Calibración y verificación del modelo.
Se reconoce a esta etapa del proceso de modelación como la actividad en la cual se “sintoniza” el
modelo para que reproduzca adecuadamente el sistema que se está modelando. Esta actividad consiste
en variar los parámetros del modelo hasta que los resultados del modelo concuerden óptimamente con los
datos reales o de campo.
Séptima etapa: Generación de escenarios.
Es recomendable que el modelador genere los escenarios que desea simular. Por ejemplo, un escenario
puede ser la simulación del recurso hídrico en condiciones de caudal mínimo, otro escenario la simulación
de una descarga de una determinada industria, y otro, la determinación de la carga máxima permisible de
un determinado contaminante.
Octava etapa: Análisis de resultados.
Como en toda actividad que contemple la utilización de un programa de computador, en el caso de la
modelación de la calidad del agua también es válido el adagio: Si a un programa de computador, basura
le entra, basura sale. Por lo tanto, es necesario no solo que el modelador sino expertos en calidad del agua
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revisen los resultados con el propósito de detectar inconsistencias, sacar conclusiones y proponer
recomendaciones.
6.1.
1.2
SELECCIÓN DEL MODELO
Cuando se está ante el dilema de seleccionar un modelo de calidad del agua, se tienen dos opciones:
a) Utilizar un programa existente.
b) Desarrollar un modelo propio.
El desarrollo de un modelo propio se usa cuando los existentes no son capaces de simular el recurso
hídrico en estudio. Esto sucede en ríos altamente intervenidos en los cuales los paquetes existentes no son
adecuados principalmente cuando se trata de simular el régimen hidráulico de la corriente.
Los estudios de calidad del agua normalmente utilizan programas ya desarrollados principalmente por dos
razones: la primera, porque ya alguien hizo el trabajo, y segundo, porque existen modelos ampliamente
documentados y utilizados en diferentes proyectos que han dado resultados satisfactorios y gozan de una
alta credibilidad entre las autoridades ambientales, académicas y de quienes toman las decisiones.
No existe una regla general que pueda utilizarse para seleccionar un modelo de calidad del agua. A
continuación, se explican ciertos criterios que debe tener en cuenta el modelador en el momento de
seleccionar el software:
• Características del modelo. Antes de seleccionar un modelo es necesario revisar:
- Las variables y los procesos que simula el programa.
- Las escalas de tiempo y espacio que usa.
- Las técnicas de solución.
• Complejidad. No por ser más complejo el software significa que es más preciso o reporta menos
incertidumbre en los resultados. La incertidumbre se reduce disponiendo de información veraz, confiable y
suficiente. Actualmente, el problema no es de software, es de disponibilidad de información.
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Tabla 30 Características de algunos modelos comerciales de uso común
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• Restricciones y limitaciones del modelo. Cada modelo tiene sus propias restricciones y limitaciones que
deben ser tenidas en cuenta por el modelador para determinar si el software es aplicable al cuerpo de agua
que se está estudiando.
Por ejemplo, el QUAL2K hidráulicamente está limitado a la simulación de períodos en los cuales tanto el
caudal del río como las cargas contaminantes sean relativamente constantes; por lo tanto, este programa
no puede ser utilizado para simular ríos cuyo régimen de flujo sea rápidamente variado.
• Aplicaciones previas. Es necesario documentarse y revisar estudios donde se haya aplicado el software
y los resultados hayan sido satisfactorios.
• Ventajas y desventajas. Al igual que con las restricciones, cada modelo tiene sus propias ventajas y
desventajas que es necesario revisar en el momento de la selección. Por ejemplo, una de las ventajas del
modelo WASP es su flexibilidad: el programa tiene seis niveles de complejidad entre los cuales el usuario
define el que se acomode mejor al estudio que esté realizando.
La revisión de las ventajas y desventajas permite hacer comparaciones entre los diferentes modelos.
• Costo del software. Aunque este aspecto ha disminuido su importancia últimamente debido a que el
hardware es cada vez más barato y las técnicas de informática ha al alcanzado un nivel de desarrollo muy
alto, es necesario distinguir entre un paquete de distribución gratuita y los programas comerciales.
La ventaja principal de los paquetes comerciales es que generalmente son más amigables y tienen soporte
técnico. Normalmente los resultados que se obtienen con los dos son muy similares.
• Documentación. Es preferible seleccionar un software que disponga de suficientes manuales para su
documentación. Entre los manuales están el técnico, el del usuario y los tutoriales.
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• Actualización. El software que cuenta con soporte y se actualiza constantemente tiene ventajas sobre los
que no lo tienen. Por ejemplo, el QUAL2K tiene más de 30 años de continua actualización; ha migrado
desde estar codificado en lenguaje Fortran hasta actualmente estar desarrollado en formato Excel, mientras
que el Rios4 solamente corre bajo su propia plataforma.
Para la Evaluación Ambiental del Vertimiento del municipio de Orocué, se utilizará el Modelo de Mezcla de
Streeter & Phelps para conocer la variación de las concentraciones de Oxígeno Disuelto en función de la
DBO Ejercida y la DBO Remanente. De manera complementaria, se utilizará el Modelo QUAL2K para la
evaluación de estos mismos parámetros sustancias tales como SST, Nitrógeno, Fósforo, Coliformes, pH,
Temperatura, entre otros.
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001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
7. MODELO DE MEZCLA OXIGENO DISUELTO vs DBO
Cuando una corriente de agua que no está contaminada recibe un vertimiento de aguas residuales, la
concentración de OD aguas arriba de la descarga estará cerca del nivel de saturación. Una vez introducida
la descarga, el contenido de materia orgánica se eleva y se presentan dos efectos:
1. El contenido de sólidos genera turbiedad que, a su vez, impide el paso de la luz y, en consecuencia,
se inhibe el crecimiento del fitoplancton. Simultáneamente, se puede presentar la sedimentación
de los sólidos lo cual genera olores no deseables.
2. La materia orgánica sirve de alimento para los microorganismos heterotróficos, proceso en el cual
se consumen altas cantidades de oxígeno lo que origina, como resultado, su agotamiento.
Figura 12 Comportamiento del oxígeno disuelto en una corriente de agua
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1.1
CÓDIGO
001
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FECHA VIGENTE
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déficit que se presenta. En un principio la demanda de oxígeno en la columna de agua y en los sedimentos
consume el aporte generado por esta reaireación. Como consecuencia, existe un punto en el cual se
presenta un balance entre consumo y el aporte de oxígeno por reaireación. Dicho punto se conoce que el
punto crítico y a partir de él, la reaireación es mayor que el consumo y el nivel de oxígeno empieza a
incrementarse. En esta zona de recuperación, las características del agua son de mejor calidad
presentándose vida biológica, menor turbiedad y poca materia orgánica.
La curva de oxígeno disuelto que se muestra en la figura es conocida comúnmente como sag. El
comportamiento de esta curva depende de una variedad de factores entre los cuales están el caudal y la
geometría de la corriente, la magnitud de la descarga y la temperatura del agua.
Si por simplicidad en un cuerpo de agua se ignoran: el efecto de la dispersión, se considera que el fenómeno
que está gobernando el comportamiento del oxígeno disuelto es la degradación de la materia orgánica
carbonácea, no se tiene en cuenta la nitrificación ni el aporte por reaireación, no se incluye la fotosíntesis,
y además, que la materia orgánica se desaparece por el efecto de la sedimentación y degradación
microbiana, las siguientes ecuaciones representan los fenómenos considerados:
Reaireación: 𝒌𝒂(𝑪𝒔 − 𝑪)

Desoxigenación o degradación de la materia orgánica: 𝒌𝒅 ∗ 𝑳

Sedimentación: 𝒌𝒔 ∗ 𝑳
SI-G-01
VERSION
A medida que el nivel de oxígeno desciende, el oxígeno contenido en la atmósfera entra a compensar el

1.2
El tratamiento de aguas residuales comprende la remoción de contaminantes convencionales, tales como:
 Demanda Bioquímica de Oxígeno, DBO.
 Sólidos Suspendidos Totales, SST
 Bacterias Coliformes Fecales y Totales.
 Nitrógeno Amoniacal, NH3
La Demanda Biológica de Oxigeno es un parámetro de medición de las substancias orgánicas
biodegradables del agua y de la cantidad de oxigeno que será consumido en el proceso de degradación.
La reacción química que representa dicha demanda está dada por:
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FECHA ELABORACIÓN
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𝑬𝒄. (𝟏)
receptor de agua.
Los indicadores más importantes de bajo contenido de oxígeno disuelto en el agua son:
 Muerte de peces que habitan en las aguas.
 Olor y sabor molestos.
 Baja diversidad biológica.
Debido a la importancia de la presencia de oxígeno, los estándares de calidad del agua establecen
concentraciones permeables de oxígeno disuelto (OD) igual o mayor que 5.0 mg/L en la mayoría de las
ecuaciones y menor que 1.0 mg/L en todas las ocasiones.
Los sólidos suspendidos totales son considerados un contaminante convencional ya que genera un
depósito de lodo con requerimientos de oxígeno, generando una disminución del oxígeno disuelto. A su vez
también causan turbiedad en las fuentes receptoras de las descargas. Los SST son controlados en las
plantas de tratamientos de agua por medio de procesos de sedimentación y desinfección.
CONSUMO DE PRODUCCIÓN DE OXIGENO DISUELTO.
La principal fuente de consumo de oxígeno disuelto es la demanda bioquímica de oxígeno para la oxidación
carbonácea (DBOC).
La demanda de oxígeno disuelto para la oxidación carbonácea (DBOC) está representada por una reacción
de primer orden, la cual esta expresada, para una corriente de velocidad constante y condiciones
constantes, de la forma:
𝑼
𝒅𝑳
= −𝒌𝒅𝑳
𝒅𝒙
SI-G-01
001
La DBO es el parámetro químico más importante, ya que permite evaluar la salud ecológica de un cuerpo
7.1.
1.2
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
𝑪𝑯𝟐 𝑶
𝑶𝟐
𝑪𝑶𝟐
𝑯 𝑶
[𝑶𝒓𝒈á𝒏𝒊𝒄𝒐𝒔] + [𝑶𝒙𝒊𝒈𝒆𝒏𝒐 ] → [𝑫𝒊ó𝒙𝒊𝒅𝒐 𝒅𝒆] + [ 𝟐 ]
𝑨𝒈𝒖𝒂
𝑪𝒂𝒓𝒃𝒐𝒏𝒐
𝑫𝑩𝑶
𝑫𝒊𝒔𝒖𝒆𝒍𝒕𝒐
CÓDIGO
𝑬𝒄. (𝟏)
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001
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L = Concentración máxima de DBO, mg/L
U = Velocidad promedio, m/s
Kd = Cte. De la reacción de oxigenación de primer orden, s-1
El balance de masa del oxígeno disuelto está representado por la ecuación:
𝒅𝒄
= −𝒌𝒅𝑳 + 𝒌𝒂(𝑪𝒔 − 𝑪)
𝒅𝒙
𝑬𝒄. (𝟐)
En donde:
C = Concentración de oxígeno disuelto, mg/L
L = Concentración máxima de BOD, mg/L
Cs = Concentración del oxígeno disuelto en saturación, mg/L
Ka = Constante de velocidad de la reacción de primer orden, s-1
El primer término del lado derecho de la ecuación representa la velocidad de desoxigenación debido a la
DBO carbonácea, y el segundo término representa la velocidad de reaireación.
Cs-C es la fuerza impulsora de la concentración que sirve para reoxigenar el agua a partir del oxígeno
atmosférico en la interfase aire-agua.
La ecuación (2) también puede ser escrita en términos del déficit de OD.
𝑼
𝒅𝑫
𝒌𝒅𝑳
𝒌𝒂𝑫
=[
]−[
]
𝒅𝒆𝒔𝒐𝒙𝒊𝒈𝒆𝒏𝒂𝒄𝒊ó𝒏
𝒓𝒆𝒂𝒄𝒄𝒊ó𝒏
𝒅𝒙
𝑬𝒄. (𝟑)
En donde:
D = Déficit de OD = Cs-C
D representa la fuerza de la ecuación (2) para la concentración de DBO está dada por la ecuación:
𝑳
𝒅𝑳 𝒌𝒅 𝒙
∫ 𝒅𝒙
=
𝑼 𝟎
𝑳𝒐 𝑳
∫
SI-G-01
VERSION
En donde:
𝑼
1.2
𝑬𝒄. (𝟒)
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𝑳 = 𝑳𝟎 𝒆−𝒌𝒅∗𝒙/𝑼
1.1
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𝑬𝒄. (𝟓)
Substituyendo ecuación (5) en (3) se obtiene el déficit de D.O:
𝒅𝑫
= +𝒌𝒅𝑳𝟎 𝒆−𝒌𝒅∗𝒙/𝑼 − 𝒌𝒂𝑫
𝒅𝒙
𝑬𝒄. (𝟔)
Organizando los términos de la variable dependiente (D) en el lado izquierdo de la ecuación se tiene:
𝑼
𝒅𝑫
+ 𝒌𝒂𝑫 = +𝒌𝒅𝑳𝟎 𝒆−𝒌𝒅∗𝒙/𝑼
𝒅𝒙
𝑬𝒄. (𝟕)
La solución final de la ecuación (7) está dada por:
𝑫 = 𝑫𝒐 𝒆−𝒌𝒂𝒙/𝑼 +
𝒌𝒅𝑳𝒐
(𝒆−𝒌𝒅𝒙/𝑼 − 𝒆−𝒌𝒂𝒙/𝑼 )
𝒌𝒂 − 𝒌𝒅
𝑬𝒄. (𝟖)
y representa el déficit de oxígeno disuelto vs la distancia, después de ser descargada, una fuente puntual
de DBO en un sistema de flujo de pistón, unidimensional y en condiciones constantes.
La solución en la ecuación (2) para obtener el oxígeno disuelto está representado por la siguiente ecuación,
en donde se reemplaza (Cs-C) por D:
𝒌𝒂𝒙
𝑼
𝑪 = 𝑪𝒔 − (𝑪𝒔 − 𝑪𝒐 )𝒆−
7.2.
−
𝒌𝒅𝒙
𝒌𝒂𝒙
𝒌𝒅𝑳𝒐
(𝒆− 𝑼 − 𝒆− 𝑼 )
𝒌𝒂 − 𝒌𝒅
𝑬𝒄. (𝟗)
DÉFICIT CRÍTICO Y DISTANCIA CRÍTICA (DC, XC)
El déficit crítico y la distancia corriente abajo, bajo condiciones constantes se pueden obtener a partir de la
ecuación (7)
𝑼
𝒅𝑫
+ 𝒌𝒂𝑫 = +𝒌𝒅𝑳𝟎 𝒆−𝒌𝒅∗𝒙/𝑼
𝒅𝒙
SI-G-01
VERSION
La ecuación anterior es conocida como STREETER-PHELPS.
𝑼
1.2
𝑬𝒄. (𝟕)
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como
𝒅𝑫
𝒅𝒙
1.1
CÓDIGO
𝒌𝒅 ∗ 𝑳𝒐 −𝒌𝒅∗𝒙/𝑼
𝒆
𝒌𝒂
001
FECHA ELABORACIÓN
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𝑬𝒄. (𝟏𝟏)
Substituyendo la ecuación (11) en la ecuación (8) se obtiene la solución para la distancia crítica:
𝑿𝒄 =
(𝒌𝒂 − 𝒌𝒅) 𝑫𝒐
𝑼
𝒌𝒂
𝑳𝒏
(𝟏 −
∗
)
𝒌𝒂 − 𝒌𝒅
𝒌𝒅
𝒌𝒅
𝑳𝒐
𝑬𝒄. (𝟏𝟐)
En caso de que el déficit de oxígeno disuelto inicial sea cero en X=0 (OD está saturado, Cs), entonces la
ecuación (12) se simplifica:
𝑿𝒄 =
𝑼
𝒌𝒂
𝑳𝒏
𝒌𝒂 − 𝒌𝒅
𝒌𝒅
SI-G-01
VERSION
tiende a cero entonces:
𝑫𝒄 =
1.2
𝑬𝒄. (𝟏𝟑)
La relación de auto-purificación difunde como ka/kd en un numero adimensional que afecta tanto a Dc
como a Xc.
La concentración inicial del DBO máximo (Lo) es directamente proporcional a la concentración de déficit
de oxígeno disuelto en Xc,Lo.
La concentración máxima de DOD en X=0 es igual a la velocidad de descarga de masa del DBO máximo
diluido por la velocidad de flujo de la corriente.
Si solo se tienen disponibles concentraciones de DBO5 entonces se requiere de un factor de conversión
apropiado para convertir el DBO máximo (DBO a @ 1.47 * DBO5):
𝒘
𝑳𝒐 =
𝑬𝒄. (𝟏𝟒)
𝑸
En donde:
𝒘 = Velocidad de descarga del agua residual, m/s
𝑸 = Velocidad de flujo del río, m3/s
El efecto de la temperatura se observa en la cinética de la reaireación del OD, la solubilidad del OD, la
solubilidad (Cs) y la desoxigenación.
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CÓDIGO
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dada por:
𝑬𝒄. (𝟏𝟓)
𝒌𝒂 = 𝒌𝒂, 𝟐𝟎 𝜽(𝑻−𝟐𝟎)
𝑬𝒄. (𝟏𝟔)
En donde:
Kd,20 = KTE de velocidad de desoxigenación a la temperatura de referencia de 20° C en un día.
Ka,20 = Constante de velocidad de reaireación a la temperatura de referencia de 20°C en un día.
Ka = Constante de velocidad de reaireación en la temperatura T, en un día.
 = número elevado a la potencia (T-20) (1.048 para desoxigenación; 1.024 para reaireación)
7.3.
SI-G-01
VERSION
La ecuación que representa el efecto de la temperatura en al proceso de desoxigenación y reaireación está
𝒌𝒅 = 𝒌𝒅, 𝟐𝟎 𝜽(𝑻−𝟐𝟎)
1.2
ESCENARIOS DE MODELACIÓN
Para la Evaluación Ambiental del Vertimiento de las aguas residuales domésticas del municipio de Orocué
al Río Meta, se han considerado los siguientes escenarios posibles:

Escenario N° 1: Vertimiento directos de las ARD sin tratamiento.

Escenario N° 2: Vertimiento de las ARD tratadas con Eficiencia ≥80% para DBO5 y SST.
Tomado del Documento Soporte de los Objetivos de Calidad del Río Meta:
“El río Meta por representar la más importante arteria fluvial para la región. Sin embargo, la
variación del caudal que oscila entre 1385 m 3/s como valor máximo en el mes de mayo y 71 m3/s
como valor mínimo registrado en el mes de diciembre, representa un riesgo para las comunidades
que se encuentran asentadas en sus riberas, por lo que resulta indispensable conservar las rondas
del río en especial en la parte occidental y norte”.
“Para el análisis de los caudales se tomaron los datos hidrométricos de las Estaciones El Aceitico
(Latitud 06°11’; Longitud 68°11’) y Aguador (latitud 05°49’; Longitud 69°58’), localizados en los
municipios de Puerto Carreño y La Primavera respectivamente, para un registro de datos de 1983
a 1998. Presenta un caudal promedio (Est. Aceitico) de 4764 m3/s, siendo los meses más
caudalosos los de junio a agosto, donde estos tres meses representan el 46% del caudal anual,
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caudales son los de enero a marzo, siendo febrero el menor con 1033 m3/s.”
Para efectos de la modelación, y al no contar con mayor información disponible, se trabajará con los
siguientes parámetros de la fuente:
Caudal mínimo del río: 71 m3/s.

Velocidad Media de Flujo: 0,11 m/s

Profundidad mínima:1,80 m

Temperatura: 26°C

Oxígeno Disuelto: 6,62 mg/L

DBO5: 4,27 mg/L
SI-G-01
VERSION
presentando julio los máximos caudales con 9779 m 3/s. Los meses que presentan los menores

1.2
Teniendo en cuenta que el siguiente usuario se ubica a 72 km aguas abajo de la corriente,
A partir de las Cargas y caudales calculados para los 10 años del PSMV, se adoptan los valores iniciales
de calidad de la descarga.
Tabla 31 Proyecciones de Carga y Caudal
AÑO
POBLACIÓN
CARGA
DBO5
(Kg/día)
CARGA SST
(Kg/día)
QDT
(L/s)
C DBO5
(mg/L)
C SST
(mg/L)
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
5635
5703
5772
5841
5912
5983
6055
6128
6202
6277
6352
225.40
228.12
230.87
233.65
236.48
239.32
242.20
245.12
248.08
251.07
254.09
281.75
285.15
288.58
292.07
295.60
299.15
302.75
306.40
310.10
313.83
317.62
33.99
34.26
34.54
34.82
37.75
38.03
38.32
38.61
41.55
41.84
42.14
76.76
77.06
77.37
77.67
72.51
72.84
73.16
73.49
69.11
69.45
69.79
95.95
96.33
96.71
97.09
90.64
91.05
91.45
91.86
86.39
86.81
87.23
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7.3.1.
1.1
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FECHA ELABORACIÓN
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Para este escenario, se ha considerado la condición más crítica, donde la concentración de Oxígeno
Disuelto en el Agua Residual Doméstica cruda es Cero (0,0) y el agua no recibe ningún tratamiento.
69.79
0
69.79
34.0
mg/L
%
mg/L
LPS
QW=
0.034
m3/s
CAUDAL DEL VERTIMIENTO
LW=
69.79
mg/L
CONCENTRACIÓN DE DBO5 EN EL VERTIMIENTO
ODW=
0.00
mg/L
CONCENTRACIÓN DE OD EN EL VERTIMIENTO
TºW=
28.10
ºc
TEMPERATURA DEL AGUA EN LA DESCARGA
QR=
71.00
m3/s
CAUDAL DE LA FUENTE RECEPTORA
LR=
4.27
mg/L
CONCENTRACIÓN DE DBO5 EN LA FUENTE
ODR=
6.62
mg/L
CONCENTRACIÓN DE OD EN EL RIO
TºR=
26.0
ºc
TEMPERATURA DEL AGUA EN EL RIO
Hu=
1.80
m.
PROFUNDIDAD DE LA CORRIENTE
H=
128.0
Kd,20 =
0.90
d-1
TASA EFECTIVA DE REMOCION DE LA M.O.
L=
70000.0
m.
LONGITUD DE LA CORRIENTE (para el modelo)
U=
0.11
m/s
VELOCIDAD DE FLUJO
msnm ALTURA SOBRE NIVEL DELMAR
Inicialmente se halla la DBO en el punto de mezcla (Lo):
𝐿𝑜 =
(𝑄𝑊 ∗ 𝐿𝑊 ) + (𝑄𝑅 + 𝐿𝑅 )
𝑄𝑊 + 𝑄𝑅
𝑳𝒐 = 𝟒, 𝟑𝟎 𝒎𝒈/𝑳
Al igual que la concentración de Oxígeno Disuelto en el punto de mezcla (Oo):
𝑂𝑜 =
SI-G-01
VERSION
ESCENARIO N° 1: EFICIENCIA = 0%. AGUA RESIDUAL SIN TRATAMIENTO
CONC. DBOi =
E (%) PTAR=
CONC. DBOe =
CAUDAL ARD=
1.2
(𝑄𝑊 ∗ 𝑂𝑊 ) + (𝑄𝑅 + 𝑂𝑅 )
𝑄𝑊 + 𝑄𝑅
𝑶𝒐 = 𝟔, 𝟔𝟐 𝒎𝒈/𝑳
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resultando en una temperatura promedio de 27,05 °C.
Con esta temperatura, se realiza una corrección de la constante de Reducción de la DBO, Kd:
𝒌𝒅 = 𝒌𝒅, 𝟐𝟎 ∗ 𝟏, 𝟎𝟒𝟕(𝑻−𝟐𝟎)
𝑘𝑑 = 0,90 ∗ 1,047(27,05−20)
𝒌𝒅 = 𝟏, 𝟐𝟒
Posteriormente se halla la DBO última:
𝐷𝐵𝑂5
(1 − 𝑒 −𝑘𝐷 )
𝑫𝑩𝑶𝑼 = 𝟔, 𝟎𝟒 𝒎𝒈/𝑳
Se determina la Concentración de Sturación de Oxígeno, haciendo la respectiva corrección por elevación:
𝑳𝑵𝒐𝒔 = −𝟏𝟑𝟗, 𝟑𝟒𝟒𝟏𝟏 +
𝟏, 𝟓𝟕𝟓𝟕𝟎𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟓 𝟔, 𝟔𝟒𝟐𝟑𝟎𝟖 ∗ 𝟏𝟎𝟕 𝟏, 𝟐𝟒𝟑𝟖𝟎𝟎 ∗ 𝟏𝟎𝟏𝟎 𝟖, 𝟔𝟐𝟏𝟗𝟒𝟗 ∗ 𝟏𝟎𝟏𝟏
−
+
−
(𝑻𝒂 )𝟐
(𝑻𝒂 )𝟑
(𝑻𝒂 )𝟒
𝑻𝒂
Donde:
𝑻𝒂 =Temperatura del agua en °K
𝑻𝒂 = °𝑪 + 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓
𝑇𝑎 = 26,0 + 273,15
𝑻𝒂 = 𝟐𝟗𝟗, 𝟏𝟓
𝒎𝒈
𝑶𝟐
𝑳
𝒎𝒈
= 𝟕, 𝟗𝟗
𝑶𝟐
𝑳
𝑪𝑺 = 𝟖, 𝟏𝟏
𝑪𝑺𝑪
SI-G-01
VERSION
Se realiza un balance de temperaturas, promediando la temperatura de la fuente con la de la descarga,
𝐷𝐵𝑂𝑈 =
1.2
Se determina el déficit inicial de oxigeno (Do):
𝑫𝒐 = 𝟕, 𝟗𝟗 − 𝟔, 𝟔𝟐 = 𝟏, 𝟑𝟖 𝒎𝒈/𝑳
Luego se elabora un perfil de DBO vs Oxígeno Disuelto utilizando las siguientes ecuaciones:
DBO Remanente(L):
𝒌𝒓
𝑳 = 𝑳𝒐 𝒆 − 𝑼 𝒙
DBO Ejercida (Y):
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FECHA VIGENTE
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𝒌𝒓
Déficit (D):
𝒌𝒅𝑳𝒐
(𝒆−𝒌𝒅∗𝒕 − 𝒆−𝒌𝒂∗𝒕 )
𝒌𝒂 − 𝒌𝒅
Oxigeno (O):
Zona de Mezcla
𝑶 = 𝑶𝒔 − 𝑫𝒐 𝒆−𝒌𝒂∗𝒕 −
Xc
SI-G-01
VERSION
𝒀 = 𝑳𝒐 𝒆𝟏− 𝑼 𝒙
𝑫 = 𝑫𝒐 𝒆−𝒌𝒂 𝒕 +
1.2
𝒌𝒅𝑳𝒐
(𝒆−𝒌𝒅∗𝒕 − 𝒆−𝒌𝒂∗𝒕 )
𝒌𝒂 − 𝒌𝒅
Tabla 32 Variación del Oxígeno Disuelto vs la DBO. Escenario 1
X
L
Y
D
OD
(m)
(mg DBO/L) (mg DBO/L) (mg OD/L)
(mg OD/L)
0.0
6.043
0.000
1.378
6.617
1000.0
5.453
0.746
2.015
5.979
2000.0
4.920
1.401
2.525
5.470
3000.0
4.439
1.974
2.924
5.070
4000.0
4.006
2.476
3.231
4.764
5000.0
3.615
2.917
3.458
4.536
6000.0
3.262
3.303
3.619
4.376
7000.0
2.943
3.641
3.724
4.271
8000.0
2.655
3.938
3.781
4.213
8500.0
2.522
4.072
3.795
4.199
9000.0
2.396
4.198
3.800
4.194
10000.0
2.162
4.426
3.787
4.208
11000.0
1.951
4.626
3.747
4.248
12000.0
1.760
4.801
3.686
4.309
13000.0
1.588
4.954
3.607
4.387
14000.0
1.433
5.088
3.515
4.479
15000.0
1.293
5.206
3.413
4.582
16000.0
1.167
5.310
3.303
4.692
17000.0
1.053
5.400
3.187
4.808
18000.0
0.950
5.480
3.067
4.927
19000.0
0.857
5.549
2.946
5.049
20000.0
0.774
5.610
2.823
5.171
21000.0
0.698
5.664
2.701
5.293
22000.0
0.630
5.710
2.580
5.414
23000.0
0.568
5.751
2.461
5.533
24000.0
0.513
5.787
2.344
5.650
25000.0
0.463
5.819
2.230
5.764
26000.0
0.418
5.847
2.120
5.875
27000.0
0.377
5.871
2.013
5.982
28000.0
0.340
5.892
1.909
6.085
29000.0
0.307
5.911
1.810
6.185
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
X
(m)
30000.0
31000.0
32000.0
33000.0
34000.0
35000.0
36000.0
37000.0
38000.0
39000.0
40000.0
41000.0
42000.0
43000.0
44000.0
45000.0
46000.0
47000.0
48000.0
49000.0
50000.0
51000.0
52000.0
53000.0
54000.0
55000.0
56000.0
57000.0
58000.0
59000.0
60000.0
61000.0
62000.0
63000.0
64000.0
65000.0
66000.0
67000.0
68000.0
69000.0
70000.0
L
(mg DBO/L)
0.277
0.250
0.225
0.203
0.183
0.166
0.149
0.135
0.122
0.110
0.099
0.089
0.081
0.073
0.066
0.059
0.053
0.048
0.044
0.039
0.035
0.032
0.029
0.026
0.023
0.021
0.019
0.017
0.016
0.014
0.013
0.011
0.010
0.009
0.008
0.008
0.007
0.006
0.006
0.005
0.005
Y
(mg DBO/L)
5.927
5.941
5.954
5.965
5.975
5.983
5.990
5.997
6.003
6.008
6.012
6.016
6.019
6.022
6.025
6.027
6.029
6.031
6.032
6.033
6.035
6.036
6.036
6.037
6.038
6.039
6.039
6.040
6.040
6.040
6.041
6.041
6.041
6.041
6.042
6.042
6.042
6.042
6.042
6.042
6.042
D
(mg OD/L)
1.714
1.622
1.534
1.451
1.371
1.294
1.222
1.153
1.087
1.025
0.966
0.910
0.858
0.808
0.760
0.716
0.674
0.634
0.596
0.561
0.527
0.496
0.466
0.438
0.412
0.387
0.364
0.342
0.321
0.302
0.283
0.266
0.250
0.235
0.221
0.207
0.195
0.183
0.172
0.161
0.151
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
OD
(mg OD/L)
6.280
6.372
6.460
6.544
6.624
6.700
6.773
6.842
6.907
6.969
7.028
7.084
7.137
7.187
7.234
7.279
7.321
7.361
7.398
7.434
7.467
7.499
7.528
7.556
7.583
7.607
7.631
7.653
7.673
7.693
7.711
7.728
7.744
7.760
7.774
7.787
7.800
7.812
7.823
7.833
7.843
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CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Se calcula el Déficit Crítico (Dc) y la Distancia Crítica (Xc):
𝑘𝑟
𝑘𝑑 ∗ 𝐿𝑜 𝑘𝑎
(𝑘𝑎 − 𝑘𝑟)𝐷𝑜 𝑘𝑎−𝑘𝑟
𝐷𝑐 =
[ (1 −
)]
𝑘𝑎
𝑘𝑟
𝑘𝑑 ∗ 𝐿𝑜
𝑫𝒄 = 𝟑, 𝟖𝟎 𝒎𝒈/𝑳
(𝑘𝑎 − 𝑘𝑑) 𝐷𝑜
𝑈
𝑘𝑎
𝐿𝑛
(1 −
∗ )
𝑘𝑎 − 𝑘𝑑 𝑘𝑑
𝑘𝑑
𝐿𝑜
𝑿𝒄 = 𝟗, 𝟎 𝒌𝒎
9.000
PERFILES DE DBO Y O.D. ESCENARIO Nº 01
E=0,0% OD=0,0 mg/L
8.000
DBO REMANENTE
DBO EJERCIDA
7.000
DEFICIT
OXIGENO
6.000
CONCENTRACION (MG/L)
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
67000.0
69000.0
63000.0
65000.0
59000.0
61000.0
55000.0
57000.0
51000.0
53000.0
47000.0
49000.0
43000.0
45000.0
39000.0
41000.0
35000.0
37000.0
31000.0
33000.0
27000.0
29000.0
23000.0
25000.0
19000.0
21000.0
15000.0
17000.0
11000.0
13000.0
8000.0
9000.0
4000.0
6000.0
0.0
0.000
2000.0
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
𝑋𝑐 =
1.2
DISTANCIA (M)
Figura 13 Perfil de DBO vs Oxígeno Disuelto. Escenario 1
De acuerdo con lo anterior, los primeros 5,83 Km se constituyen en la zona de mezcla del vertimiento,
luego de realizada la descarga de las aguas residuales sin tratar, la condición crítica se alcanza a los 9,0
kilómetros, donde el nivel de oxígeno disuelto alcanza su valor más bajo. En este caso 4,194 mg/L, el cual
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1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
considerar una concentración de 0 mg/L en la descarga, el oxígeno disuelto en la fuente nunca alcanza un
valor que lleve a tener condiciones anaeróbicas. Así mismo, la DBO remanente, es de apenas 0,05 mg/L,
el cual es menor a los 10 mg/L de los Objetivos de Calidad.
ESCENARIO N° 2: EFICIENCIA >85%. AGUA RESIDUAL TRATADA
Para este escenario, se considera la existencia de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales,
operando con una eficiencia mayor al 85% de remoción de la carga contaminante. Así mismo, de acuerdo
a los últimos monitoreos realizados, se adopta una concentración de Oxígeno Disuelto de 2,0 mg/L en la
descarga. Las demás variables se mantienen igual.
CONC. DBOi =
E (%) PTAR=
CONC. DBOe =
CAUDAL ARD=
69.79
85
10.4685
34.00
mg/L
%
mg/L
LPS
QW=
0.034
m3/s
CAUDAL DEL VERTIMIENTO
LW=
10.47
mg/L
CONCENTRACIÓN DE DBO5 EN EL VERTIMIENTO
ODW=
2.00
mg/L
CONCENTRACIÓN DE OD EN EL VERTIMIENTO
TºW=
28.10
ºc
TEMPERATURA DEL AGUA EN LA DESCARGA
QR=
71.00
m3/s
CAUDAL DE LA FUENTE RECEPTORA
LR=
4.27
mg/L
CONCENTRACIÓN DE DBO5 EN LA FUENTE
ODR=
6.62
mg/L
CONCENTRACIÓN DE OD EN EL RIO
TºR=
26.0
ºc
TEMPERATURA DEL AGUA EN EL RIO
Hu=
1.80
m.
PROFUNDIDAD DE LA CORRIENTE
H=
128.0
Kd,20 =
0.90
d-1
TASA EFECTIVA DE REMOCION DE LA M.O.
L=
70000.0
m.
LONGITUD DE LA CORRIENTE (para el modelo)
U=
0.11
m/s
VELOCIDAD DE FLUJO
SI-G-01
VERSION
sin embargo es mayor al mínimo establecido por la Autoridad Ambiental, de 3,20 mg/L. A pesar de
7.3.2.
1.2
msnm ALTURA SOBRE NIVEL DELMAR
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1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
(𝑄𝑊 ∗ 𝐿𝑊 ) + (𝑄𝑅 + 𝐿𝑅 )
𝑄𝑊 + 𝑄𝑅
𝑳𝒐 = 𝟒, 𝟐𝟕 𝒎𝒈/𝑳
Determinamos la concentración de Oxígeno Disuelto en el punto de mezcla (Oo):
𝑂𝑜 =
(𝑄𝑊 ∗ 𝑂𝑊 ) + (𝑄𝑅 + 𝑂𝑅 )
𝑄𝑊 + 𝑄𝑅
𝑶𝒐 = 𝟔, 𝟔𝟐 𝒎𝒈/𝑳
Zona de Mezcla
Debido a que el caudal de la fuente es mucho mayor al caudal de la descarga, la variación es mínima.
Xc
SI-G-01
VERSION
Se halla la DBO en el punto de mezcla (Lo):
𝐿𝑜 =
1.2
Tabla 33 Variación del Oxígeno Disuelto vs la DBO. Escenario 2
X
L
Y
D
OD
(m)
(mg DBO/L) (mg DBO/L) (mg OD/L)
(mg OD/L)
0.0
6.004
0.000
1.377
6.617
1000.0
5.418
0.742
2.010
5.984
2000.0
4.888
1.391
2.516
5.479
3000.0
4.411
1.961
2.912
5.082
4000.0
3.980
2.460
3.216
4.778
5000.0
3.591
2.898
3.442
4.552
6000.0
3.241
3.282
3.601
4.393
7000.0
2.924
3.618
3.705
4.289
8000.0
2.638
3.913
3.762
4.232
8500.0
2.506
4.046
3.776
4.219
9000.0
2.381
4.171
3.780
4.214
10000.0
2.148
4.397
3.767
4.228
11000.0
1.938
4.596
3.727
4.267
12000.0
1.749
4.770
3.666
4.329
13000.0
1.578
4.922
3.588
4.407
14000.0
1.424
5.056
3.496
4.498
15000.0
1.285
5.173
3.394
4.600
16000.0
1.159
5.275
3.284
4.710
17000.0
1.046
5.365
3.169
4.825
18000.0
0.944
5.444
3.050
4.944
19000.0
0.852
5.513
2.929
5.065
20000.0
0.769
5.574
2.807
5.187
21000.0
0.694
5.627
2.686
5.308
22000.0
0.626
5.674
2.566
5.429
23000.0
0.565
5.714
2.447
5.547
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
X
(m)
24000.0
25000.0
26000.0
27000.0
28000.0
29000.0
30000.0
31000.0
32000.0
33000.0
34000.0
35000.0
36000.0
37000.0
38000.0
39000.0
40000.0
41000.0
42000.0
43000.0
44000.0
45000.0
46000.0
47000.0
48000.0
49000.0
50000.0
51000.0
52000.0
53000.0
54000.0
55000.0
56000.0
57000.0
58000.0
59000.0
60000.0
61000.0
62000.0
63000.0
64000.0
L
(mg DBO/L)
0.509
0.460
0.415
0.374
0.338
0.305
0.275
0.248
0.224
0.202
0.182
0.164
0.148
0.134
0.121
0.109
0.098
0.089
0.080
0.072
0.065
0.059
0.053
0.048
0.043
0.039
0.035
0.032
0.029
0.026
0.023
0.021
0.019
0.017
0.015
0.014
0.013
0.011
0.010
0.009
0.008
Y
(mg DBO/L)
5.750
5.782
5.809
5.833
5.854
5.873
5.889
5.903
5.916
5.926
5.936
5.944
5.952
5.958
5.964
5.969
5.973
5.977
5.980
5.983
5.986
5.988
5.990
5.992
5.993
5.995
5.996
5.997
5.998
5.998
5.999
6.000
6.000
6.001
6.001
6.001
6.002
6.002
6.002
6.002
6.003
D
(mg OD/L)
2.331
2.218
2.108
2.001
1.898
1.799
1.704
1.613
1.526
1.442
1.363
1.287
1.215
1.146
1.081
1.019
0.961
0.905
0.853
0.803
0.756
0.712
0.670
0.630
0.593
0.557
0.524
0.493
0.463
0.436
0.409
0.385
0.362
0.340
0.319
0.300
0.282
0.265
0.249
0.234
0.219
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
OD
(mg OD/L)
5.663
5.777
5.887
5.993
6.096
6.195
6.290
6.381
6.469
6.552
6.632
6.708
6.780
6.848
6.913
6.975
7.034
7.089
7.142
7.191
7.238
7.283
7.325
7.364
7.402
7.437
7.470
7.501
7.531
7.559
7.585
7.610
7.633
7.655
7.675
7.694
7.713
7.730
7.746
7.761
7.775
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900.251.955-1
1.1
Vigilada Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios SSPD
9.000
L
(mg DBO/L)
0.008
0.007
0.006
0.006
0.005
0.005
Y
(mg DBO/L)
6.003
6.003
6.003
6.003
6.003
6.003
D
(mg OD/L)
0.206
0.193
0.182
0.171
0.160
0.150
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
OD
(mg OD/L)
7.788
7.801
7.813
7.824
7.834
7.844
DBO REMANENTE
DBO EJERCIDA
7.000
DEFICIT
OXIGENO
6.000
CONCENTRACION (MG/L)
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
67000.0
69000.0
63000.0
65000.0
59000.0
61000.0
55000.0
57000.0
51000.0
53000.0
47000.0
49000.0
43000.0
45000.0
39000.0
41000.0
35000.0
37000.0
31000.0
33000.0
27000.0
29000.0
23000.0
25000.0
19000.0
21000.0
15000.0
17000.0
11000.0
13000.0
8000.0
9000.0
4000.0
6000.0
0.0
0.000
2000.0
SI-G-01
001
PERFILES DE DBO Y O.D. ESCENARIO Nº 02
E≥85,0% OD=2,0 mg/L
8.000
1.2
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
X
(m)
65000.0
66000.0
67000.0
68000.0
69000.0
70000.0
CÓDIGO
DISTANCIA (M)
Figura 14 Perfil de DBO vs Oxígeno Disuelto. Escenario 2
Al igual que en el caso anterior, luego de realizada la descarga de las aguas residuales sin tratar, la
condición crítica se alcanza a los 9,0 kilómetros, donde el nivel de oxígeno disuelto alcanza su valor más
bajo. En este caso 4,214 mg/L, el cual sigue siendo mayor al mínimo establecido por la Autoridad
Ambiental, de 3,20 mg/L.
Lo anterior permite deducir que la descarga de las aguas servidas del municipio de Orocué al río Meta,
tienen un mínimo impacto sobre las concentraciones de oxígeno disuelto de la corriente, ya que este nunca
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
estará por debajo del valor mínimo que determinan los objetivos de calidad de la fuente. Así mismo los
valores de la DBO remanente son muy bajos.
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
8. MODELO DE QUAL2K
El programa o modelo QUAL2K es el software actualmente más utilizado en el ámbito internacional para la
modelación de la calidad del agua en ríos y corrientes de agua superficiales. El estudio de la calidad del
agua en ríos y corrientes por medio de la modelación computacional es incipiente en nuestro medio pero
ha venido ganando importancia.
Tal vez la razón más poderosa para que el QUAL2K sea el modelo más utilizado es porque actualmente se
encuentra desarrollado en formato Excel lo cual le da una gran flexibilidad en el manejo de la información,
amigabilidad con los usuarios y facilidad de entregar los resultados en forma gráfica y de tablas.
El QUAL2K puede utilizarse para simular tanto la corriente principal como los tributarios en una cuenca. Es
aplicable a corrientes bien mezcladas en las cuales pueda asumirse que la calidad del agua es importante
en la dirección del flujo (modelo unidimensional) y que las condiciones de flujo en la cuenca y las cargas
o fuentes de contaminación son constantes.
El programa simula los contaminantes convencionales del agua:
• Oxígeno disuelto
• DBO (Distingue entre DBO rápida y lenta)
• Ciclo del nitrógeno
• Ciclo del fósforo
• Conductividad
• Sólidos suspendidos inorgánicos
• Materia orgánica particulada (detritos)
• Fitoplancton como clorofila a
• Patógenos
• Tres contaminantes arbitrarios
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
1.2
SI-G-01
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Una vez montado el libro Q2KMasterv2_11b8.xls en Excel, lo primero que se hace es chequear que estén
habilitados los macros. Luego, para proseguir se debe estar seguro de que el programa corre
adecuadamente.
Los colores con que están formateadas las celdas y las hojas (pestañas) del libro Q2KMasterv2_11b8.xls
corresponden a la siguiente convención:
• Celdas en color azul. Corresponden a las celdas en las cuales el usuario ingresa los datos de entrada.
Las celdas de color azul oscuro contienen los títulos o nombres de las variables o datos que ingresa el
usuario (no se modifican), mientras que las celdas de color azul claro son aquellas en las que se entran
los valores de las variables o datos de entrada.
• Celdas en color verde. Todas las celdas en color verde contienen los resultados del programa. Las celdas
de color verde oscuro contienen los títulos o nombres de las variables o datos que calcula el programa,
mientras que las celdas de color verde claro contienen los valores calculados. Ninguna celda en color verde
se debe modificar.
• Hojas (pestañas) en color azul y verde. Las hojas en color azul corresponden a los datos de entrada que
debe ingresar el usuario, mientras que las hojas en color verde contienen los datos calculados por el
programa.
• Hojas (pestañas) y celdas en color amarillo. En las hojas (pestañas) de color amarillo se ingresa la
información de campo recolectada por el usuario con el propósito de compararlos con resultados del
programa. Las celdas en color amarillo oscuro contienen los títulos o nombres de las variables o datos
medidos en el campo, mientras que las celdas en color amarillo claro contienen los valores de los datos y
variables medidas en el campo.
• Hojas (pestañas) en color magenta (lila). Estas hojas contienen los resultados en forma gráfica de las
variables simuladas por el programa.
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EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
1.1
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
constante en un sitio determinado del sistema de corrientes. Una representación hidráulica acertada es
esencial en la determinación de la dinámica de transporte y en la evaluación de los procesos de reaireacción
y sedimentación.
El modelo presenta tres opciones para la descripción hidráulica del sistema:
La ecuación de un vertedero.

Las curvas de calibración de velocidad y altura en función del caudal.

La ecuación empírica de Manning.
El modelador decide que opción utilizar al entrar los datos al programa.
Como datos de entrada se utilizaron los siguientes datos para la fuente:

Caudal mínimo de la fuente: 71 m3/s

Velocidad media de flujo: 0,11 m/s

Elevación: 128 msnm

Pendiente del fondo: 0,20% (0,002 m/m)

Coeficiente n de Manning: 0,035

Ancho medio del cauce: 260 m

Profundidad mínima: 1,80 m

Pendiente lateral: 2,0%

Temperatura media del agua: 26°C

Sólidos Suspendidos Totales: 690 mg/L

Oxígeno Disuelto: 6,62 mg/L

DBO5: 4,47 mg/L

pH: 7,06

Conductividad: 80,50 µohm/s
SI-G-01
VERSION
El QUAL2K asume una condición de flujo estacionaria o permanente, por lo cual el caudal debe permanecer

1.2
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1.2
CÓDIGO
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
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FECHA VIGENTE
04/01/2019
Y los siguientes datos para la descarga:

Caudal: 34 L/s

Temperatura media: 28,20°C

Oxígeno Disuelto: 0,0 mg/L

Sólidos Suspendidos: 87,23 mg/L

DBO5: 69,79 mg/L

pH: 7,40

Conductividad: 170,90 µohm/s
QUAL2K
Stream Water Quality Model
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021)Open Old
Headwater Data:
Run Fortran
File
Number of Headwaters
1
Headwater 0 (Mainstem )
Headwater label
Mainstem headwater
Water Quality Constituents
Temperature
Conductivity
Inorganic Solids
Dissolved Oxygen
CBODslow
CBODfast
Organic Nitrogen
NH4-Nitrogen
NO3-Nitrogen
Organic Phosphorus
Inorganic Phosphorus (SRP)
Phytoplankton
Internal Nitrogen (INP)
Internal Phosphorus (IPP)
Detritus (POM)
Pathogen
Alkalinity
Constituent i
Constituent ii
Constituent iii
pH
Reach No
1
Units
C
umhos
mgD/L
mg/L
mgO2/L
mgO2/L
ugN/L
ugN/L
ugN/L
ugP/L
ugP/L
ugA/L
ugN/L
ugP/L
mgD/L
cfu/100 mL
mgCaCO3/L
s.u.
Flow
Elevation
Rate
(m 3 /s)
(m)
Weir
Weir
Type
Height
(m)
Rating Curves
Width
(m)
adam
bdam
71.000
128.000
1.2500
0.9000
12:00 a. m. 01:00 a. m. 02:00 a. m. 03:00 a. m. 04:00 a. m. 05:00 a. m. 06:00 a. m.
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
Velocity
Coefficient
Manning Formula
Exponent
07:00 a. m.
08:00 a. m.
26.00
26.00
80.50
80.50
690.00
690.00
6.62
6.62
Depth
Coefficient
Exponent
09:00 a. m.
10:00 a. m.
26.00
26.00
80.50
80.50
690.00
690.00
6.62
6.62
Channel
Slope
Manning
n
Prescribed
Bot Width
m
Side
Slope
Side
Slope
Dispersion
m2/s
0.002
0.0350
260.00
2.00
2.00
11:00 a. m. 12:00 p. m. 01:00 p. m. 02:00 p. m. 03:00 p. m. 04:00 p. m. 05:00 p. m. 06:00 p. m. 07:00 p. m. 08:00 p. m. 09:00 p. m. 10:00 p. m. 11:00 p. m.
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
26.00
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
80.50
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
690.00
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
6.62
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
4.27
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
7.06
Headwater 1 (Tributary 1)
Headwater label
Water Quality Constituents
Temperature
Conductivity
Inorganic Solids
Dissolved Oxygen
CBODslow
CBODfast
Organic Nitrogen
NH4-Nitrogen
NO3-Nitrogen
Organic Phosphorus
Inorganic Phosphorus (SRP)
Phytoplankton
Internal Nitrogen
Internal Phosphorus
Detritus (POM)
Pathogen
Alkalinity
Constituent i
Constituent ii
Constituent iii
pH
Reach No
Units
C
umhos
mgD/L
mg/L
mgO2/L
mgO2/L
ugN/L
ugN/L
ugN/L
ugP/L
ugP/L
ugA/L
ugN/L
ugP/L
mgD/L
cfu/100 mL
mgCaCO3/L
s.u.
Flow
Elevation
Weir
Rate
Weir
Height
Width
adam
bdam
(m 3 /s)
(m)
Type
(m)
(m)
0.034
128.000
12:00 a. m. 01:00 a. m. 02:00 a. m. 03:00 a. m. 04:00 a. m. 05:00 a. m. 06:00 a. m.
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Rating Curves
Velocity
Coefficient
Exponent
Depth
Coefficient
07:00 a. m.
08:00 a. m.
28.20
28.20
170.90
170.90
87.23
87.23
0.00
0.00
09:00 a. m.
10:00 a. m.
28.20
28.20
170.90
170.90
87.23
87.23
0.00
0.00
Exponent
SI-G-01
Manning Formula
Prescribed
Channel
Manning
Bot Width
Side
Side
Dispersion
Slope
n
m
Slope
Slope
m2/s
0.01
0.0130
0.30
2.00
2.00
11:00 a. m. 12:00 p. m. 01:00 p. m. 02:00 p. m. 03:00 p. m. 04:00 p. m. 05:00 p. m. 06:00 p. m. 07:00 p. m. 08:00 p. m. 09:00 p. m. 10:00 p. m. 11:00 p. m.
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
28.20
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
170.90
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
87.23
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
69.79
5.00
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
7.40
Figura 15 Ingreso de datos al software QUAL2K
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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EMPRESA MUNICIPAL DE SERVICIOS PUBLICOS DE OROCUÉ - NIT
900.251.955-1
1.1
Vigilada Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios SSPD
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
70
60
50
trav time, d
40
30
20
10
0
Travel time data (d)
Figura 16 Tiempo de viaje. Vertimiento Orocué
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021)
30
25
20
15
10
5
0
80
70
60
50
40
30
20
10
Temp(C) Average
Mean Temp-data
Temp(C) Minimum
Temp(C) Maximum
Minimum Temp-data
Maximum Temp-data
SI-G-01
VERSION
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021)
80
1.2
0
Figura 17 Variación de la temperatura (°C)
Sede Principal: Carrera 4 N° 3 – 24 Barrio el Centro Tel: (8) 6365379 Código postal: 853050
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CÓDIGO
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FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021) Mainstem
0.012
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
70
60
TSS (mgD/L)
50
TSS (mgD/L) data
40
TSS Min
30
TSS Max
20
Minimum TSS-data
10
0
Maximum TSS-data
Figura 18 Variación de la concentración de sólidos
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021) Mainstem
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
80
70
DO(mgO2/L)
60
DO (mgO2/L) data
50
DO(mgO2/L) Min
40
DO(mgO2/L) Max
30
Minimum DO-data
20
Maximum DO-data
SI-G-01
VERSION
EVALUACIÓN AMBIENTAL DEL VERTIMIENTO
80
1.2
10
0
DO sat
Figura 19 Variación de la concentración de Oxígeno Disuelto
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CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
70
60
CBODf (mgO2/L)
50
CBODf (mgO2/L) data
40
CBODf (mgO2/L) Min
30
CBODf (mgO2/L) Max
20
Minimum CBODf-data
10
0
Maximum CBODf-data
Figura 20 Variación de la concentración de DBO
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021) Mainstem
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
80
70
60
50
40
30
NH4 (ugN/L) data
NH4(ugN/L)
NH4(ugN/L) Min
NH4(ugN/L) Max
Minimum NH4-data
Maximum NH4-data
20
10
SI-G-01
VERSION
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021) Mainstem
80
1.2
0
Figura 21 Variación de la concentración de Nitrógeno como NH4
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CÓDIGO
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
70
60
50
40
30
20
NO3 (ugN/L) data
NO3(ugN/L)
NO3(ugN/L) Min
NO3(ugN/L) Max
Minimum NO3-data
Maximum NO3-data
10
0
Figura 22 Variación de la concentración de Nitratos
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
80
70
60
pH
50
pH data
pH Min
40
pH Max
30
Minimum pH-data
20
Maximum pH-data
10
SI-G-01
VERSION
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021) Mainstem
80
1.2
0
pHsat
Figura 23 Variación del pH
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1.2
CÓDIGO
VERSION
001
FECHA ELABORACIÓN
24/07/2022
FECHA VIGENTE
04/01/2019
Río Meta - Municipio de Orocue - Casanare (5/5/2021)
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
70
80
Pathogen
60
Pathogens (cfu/100 mL) data
Pathogen Min
20
30
40
50
Pathogen Max
Minimum Pathogen-data
SI-G-01
10
0
Maximum Pathogen-data
Figura 24 Variación de la concentración de patógenos
Tal como se puede apreciar en las curvas de simulación para este tramo del Río Meta. El cuerpo de agua
se recupera rápidamente del impacto generado por la descarga de las aguas residuales del municipio de
Orocué. La presente simulación se efectuó asumiendo tratamiento cero por parte del municipio y una
concentración de 0,0 mg/L de oxígeno disuelto en la descarga. Por lo que se puede inferir que, si aún en
estas que pueden ser las condiciones más desfavorables para la corriente, no se verán afectados los
Objetivos de Calidad establecidos para el río, con mayor razón, se puede esperar que con un sistema de
tratamiento de aguas residuales operado y mantenido adecuadamente, el impacto será aún menos
significativo. Esto claro está, no exime al municipio de su responsabilidad frente al adecuado manejo,
tratamiento y disposición de las aguas servidas.
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