Modelación unidimensional de la calidad del agua en embalses. Análisis comparativo de modelos y multivariantes

Abstract

Una característica muy importante del agua es su calidad, tanto para el medio ambiente, como para sus usos. Actualmente, la legislación referente a los recursos hídricos, en distintos países, pone de manifiesto la importancia de conservar su calidad natural, e impone normas y criterios que debe cumplir el vital líquido. Uno de los objetivos de este trabajo es analizar la calidad del agua almacenada en los embalses, en perfil vertical, y a escala temporal diaria, por medio de la modelación multivariante y mecanicista de cuatro parámetros: temperatura del agua (esta variable mediante ambas técnicas), oxígeno disuelto, pH y conductividad, estas tres últimas por medio de métodos multivariantes. Como caso de aplicación se consideró el Embalse Amadorio. Para efectuar la modelación se utilizó información meteorológica de la estación Villajoyosa, así como datos de las variables de estado del almacenamiento, e información de una sonda multiparamétrica instalada en el paramento del embalse. El propósito final de la tesis es la comparación de los métodos multivariantes y mecanicista, en su efectividad y resultados, y presentar sus ventajas e inconvenientes. Se usaron, en la primera parte, varios métodos multivariantes para procesar y analizar los datos: análisis de componentes principales, análisis factorial, análisis cluster, análisis discriminante, el modelo lineal de regresión múltiple, análisis de correlación canónica, y regresión parcial en mínimos cuadrados (PLSR). Con estas técnicas, se obtuvieron modelos, con el propósito de hacer predicciones. Asimismo, se propone un modelo mecanicista multicapa (vertical) para temperatura, con el fin de comparar las características y los resultados de la modelación con métodos multivariantes, con las de un modelo con fundamento físico. Primero se enumeran los datos para el desarrollo de este modelo mecanicista, luego se describe el orden de los procesos a efectuar en las capas del embalse, y se analiza la estabilidad física de las c