Modelos de Celdas Multiples

**MODELO DE CELDAS MULTIPLES Modelamiento Ambiental - Maribel Guerra Motta

Modelamiento Ambiental - Maribel Guerra Motta

**MODELO DE CELDAS MULTIPLES Divisin del espacio de aire sobre una ciudad en celdas, para el Urban Airshed Model (UAM)

Son ampliaciones del modelo de caja. Se supone que el aire y los contaminantes estn bien mezclados en cada caja y cada caja est unida a las demsContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta

Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta

**MODELO DE CELDAS MULTIPLES Divisin del espacio de aire sobre una ciudad en celdas, para el Urban Airshed Model (UAM)

Para simular un da o unos cuantos das en una zona urbana, este modelo requiere la historia completa del patrn de vientos, y las emisiones.Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**MODELO DE CELDAS MULTIPLES

El espacio de aire que s encuentra sobre la ciudad o regin se divide en celdas. La ecuacin de balance de materia es aplicable a cada una de las celdas.

Una simulacin modelo para una ciudad y algn periodo se inicia con una distribucin inicial supuesta de contaminantes y de precursores de contaminantes en todas las celdas. Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**MODELOS DE GAUSSEstos modelos basan su funcionamiento en la simplificacin de que la difusin turbulenta de las masas de gases en la atmsfera, se comporta de manera similar a la difusin de estos a nivel molecular, siendo entonces posible aplicar la Ley de Fick

la velocidad de difusin de un gas es inversamente proporcional a su gradiente de concentracin.


Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**Modelo de difusin turbulenta o dispersinEl enfoque ms completo de la teora de transporte se basa en este modelo .Se aplica un balance de materia en torno a un pequeo cubo (volumen elemental representativo) del espacio cercano al centro de la columna de humo. Suposiciones:La concentracin del contaminante emana de una fuente puntualEl proceso es de estado estacionarioSe escoge la principal direccin de transporte, debida al viento.Se selecciona la velocidad del viento U, para que sea constante en cualquier punto del sistema de coordenadasDifusibilidades constantes de masa en los tres ejes.El transporte de contaminantes debido al viento en la direccin x, predomina sobre la difusin descendente: U(dc/dx) >> C/ x2


**MODELOS DE DISPERSIN TURBULENTASistema de coordenadas y nomenclatura de la columna de humo. Fuente puntual localizada en (0, 0, H) la cual emite estacionariamente un contaminante no sujeto a fuerzas de empuje ascendente y con un ndice de emisiones (Q). El viento sopla en la direccin x con velocidad (u) constante. Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**El modelo de difusin turbulenta o dispersin Las observaciones experimentales indican:

c es inversamente proporcional a: ux1.76A nivel del suelo :



**Modelo de Dispersin GausianoEs la tcnica mayoritariamente empleada para la estimacin de contaminantes no reactivos. El modelo Gausiano se encuentra lejos de ser exacto ya que algunas de las suposicones del mismo comprometen a la exactitud:



Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**Modelo de Dispersin Gausiano: Parmetros Usados


Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**Dispersin vertical sz y horizontal sy, en funcin de la distancia en la direccin del viento desde la fuente, para diversas categoras de estabilidad. (Turner D.B., Workbook of atmosferic dispertion estimates). Modelo de Dispersin Gausiano:y y x


Da

Noche

Radiacin Solar

Velocidad super-ficial del viento (a 10 m altura), m/s

Fuerte

Moderada

Ligera

Ciclo poco cubierto

Clara

0 - 2

A

A - B

B

-

-

2 - 3

A - B

B

C

E

F

3 - 5

B

B - C

C

D

E

5 - 6

C

C - D

D

D

D

>= 6

C

D

D

D

D

**Ejercicio 6Estmense los valores de sy y sz en puntos a 0.5 km en la direccin del viento desde una fuente contaminante, en un da brillante de verano con una velocidad del viento mayor que 6 m/s.

Modelo de Difusin GaussianoContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**Modelo de Difusin Gaussiano

SOLUCION:De tabla, se concluye que, para un da brillante de verano, la radiacin solar entrante es fuerte, luego se utiliza categora C de estabilidad. Luego utilizando el nomograma se leen los valores de y y z para x = 0.5 y curva C.

sy = 56 msz = 32 m


**MODELOSContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**El Enfoque de CALMETCALMET es un modelo meteorolgicoincluye un diagnstico de generador de campo de viento que contiene anlisis objetivos y tratamientos para parmetros de varios efectos como:flujos de la cuestaefectos de terreno de cinemticaefectos del terreno que bloquea procedimiento de minimizacin de divergenciamodelo micrometeorolgico para capas divisorias sobre tierra y aguaContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**Modelos Actualmente Disponiblesmuy simplePunto de InfluenciaRegulation.346simpleISC3mas complejoAERMODcomplejoCALPUFFContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**EJEMPLOS DE APLICACIN DEL MODELO ISC3Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**APLICACIN EN COLOMBIAEstudio preliminar en el valle Sogamoso en Colombia (un rea de terreno complejo con 3 valles que se intersectan)objetivos:evaluar la infraestructura e informacin existentesevaluar roles y responsabilidadesdesarrollar un plan para mejorar la calidad de aire primariamente causada por la industria de fabricacin de ladrillosContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**

APLICACIN EN COLOMBIA EMISIONES - Valle SogamosoPara algunas fuentes estaban disponibles parmetros de chimeneas y tasas de emisin - informacin usada como fue dadapara fuentes que no tenan emisiones reportadas se us U.S. EPA AP-42MODELACIN6 fuentes puntuales1. Indumil2. Aceras Paz del Rio3. Aceras Paz de Rio4. Cementos Boyaca5. Siderrgica Sogamoso6. Fundiciones Femita2 fuentes de reaplantas de ladrilloshornos de cal


**APLICACIN EN COLOMBIA MODELACIN - Valle SogamosoSe us el modelo Industrial Source Complex - Version 3 (ISC3)incluye efectos de terrenozonas modeladas por PTSZONAS DE CALIDAD DE AIREsaturadalatenteen observacinlimpiaprstinaContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**APLICACIN EN COLOMBIA ZONAS DE CALIDAD DE AIRE - Valle SogamosoSaturada - 60g/m3 Latente - 80% of 60 (48)En Observacin - 50% de Latente (24) Limpia - 50% de En Observacin (12) Prstina - menos de limpia



Contaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta**APLICACIN EN COLOMBIA ZONA PARA UN REA GEOGRFICAusar todos los puntos de grilla en el reamultiplicar el porcentaje de puntos de grilla de cada rango por un factor sumar sobre toda el rea y convertir a un rango generalFACTORES USADOSprstina = 1limpia = 2en observacin = 4latente = 8saturada = 16CLASIFICACIN DE ZONASsaturada>= 8latente < 8 y >= 4en observacin < 4 y >= 2limpia = 1prstina < 1


**APLICACIN EN COLOMBIA SOLUCIN - Valle SogamosoSe estim que se requerira un 65% de disminucin de emisiones desde el rea de fabricacin de ladrillos para moverse de un nivel saturado a un nivel latentepara moverse al nivel en observacin se requiere:disminuir en 80% la fabricacin de ladrillosdisminuir en 75% los hornos de caldisminucin de 30% en Cementos Boyacadisminuir en 55% en Aceras Paz del RoContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


**APLICACIN EN COLOMBIA :Zonas de Calidad del AirePTS Valle SogamosoContaminacin Ambiental - Maribel Guerra Motta


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