Agronomía Costarricense (Jan 2004)
Modelo flexible para caracterizar la contaminación edáfica: adaptación de la distribución normal de dispersión hidrodinámica a diferentes casos de desplazamiento hídrico miscible
Abstract
El trabajo muestra una adaptación del modelo analítico de distribución normal equitativa de micro velocidades (comparada con la velocidad del plano, p=1, del flujo de pistón) para explicar la dispersión hidrodinámica, y la distribución sesgada en el transporte de solutos y en el flujo hídrico unidimensional en el suelo. La versión de la ecuación escogida incluye 2 constantes sin dimensión: la Pe, correspondiente al número de Peclet, y R, el factor de interacción soluciónsuelo. La curva de avance del efluente para un pulso continuo de solución de concentración c0 que se desplaza en una columna saturada con agua destilada, se expresa así: c/c0=1- (1/ ) Exp(-z2/2) dz, donde z=(R-p)/(2Rp/Pe) , y p es el número de volúmenes de poros desplazado, siendo el volumen definido por el plano de muestreo del efluente; c es la concentración del efluente y z es el número de desviaciones estándar. El modelo de distribución equitativa se explica usando los datos de un caso experimental. La ecuación contiene la integral de la curva normal estándar que se encuentra en la lista de funciones de Microsoft Excel, lo cual facilita el cálculo en hoja electrónica (programa incluido) y una inspección visual rápida para determinar Pe de los datos experimentales. R es el valor de p cuando c/c0=0,5. Si se conserva el plano de referencia, p=1, del flujo de pistón. Entonces cuando R1, resulta una distribución sesgada. R=1, cuando no hay interacción solución-suelo y la distribución es equitativa. Se probó el grado de asociación r2 (programa incluido) entre los valores calculados (ajustados) y experimentales de c/c0 para valores seleccionados de p de una variedad de suelos: una arena Ben Lomond con Pe=203,4, R=1, y r2=0,99; un franco arcilloso Aiken (suelo rojo, agregados 1-2 mm), Pe=9, R=0,92, y r2=0,99, ambos de California, EE.UU.; un arcilloso Oxic Dystropept, La Selva, Costa Rica, muy agregado, Pe=0,4 (muestra flujos preferenciales), R=0,11 y r2=0,88; un Hapludult de 48% de arcilla y 32% de limo de Guadalupe, Peréz Zeledón, Costa Rica con Pe=9, R=2 y r2=0,99; y un Latosol rojo oscuro, Petrolina, Brasil, Pe=15, R=2,9, y r2=0,99.
