Estudio hidrodinámico de lagunas de estabilización implementadas en el medio rural de la zona panamericana del Estado Mérida, VenezuelaHydrodynamic study of stabilization ponds implemented in the rural environment of the panamerican zone of Mérida State, Venezuela

Resumen

El Estado Venezolano, a través de entes gubernamentales nacionales y estatales, ha construido una serie de obras de saneamiento a fin de crear las condiciones sanitarias requeridas para impulsar el desarrollo endógeno rural. En el caso específico de la Zona Panamericana del Estado Mérida, se cuenta con unos diez sistemas lagunares en operación, los cuales se estudian en el presente trabajo para observar y analizar su desempeño hidrodinámico. Mediante un Modelo basado en Dinámica Computacional de Fluidos (MIKE 21), se simulan las condiciones del flujo, respetando las configuraciones de entrada y salida, en los sistemas lagunares representativos de Caño Seco y Caño Amarillo. En función de los resultados obtenidos, se deja en evidencia en ambas lagunas que las condiciones de entrada son las mismas y, por tanto, la hidrodinámica es muy similar. Las condiciones de la salida son diferentes y se evidencia que la condición de salida de Caño Amarillo genera patrones hidrodinámicos más apropiados, en cuanto a dirección del flujo y velocidades. El patrón de dirección de la corriente para la configuración de la Laguna de Caño Seco, se corresponde con una dinámica de flujo que facilita la mezcla, observándose zonas de recirculación y de flujos convergentes. El patrón observado para Caño Amarillo presenta menor presencia de zonas de flujos encontrados y de recirculación; por tanto, el patrón de dirección de flujo, en este caso, se asemeja menos a una dinámica de mezcla. Se recomienda realizar un Estudio Hidrodinámico orientado a formular modificaciones en las condiciones de entrada y salida de los prototipos estudiados, para mejorar su hidrodinámica.

The Venezuelan State, through national and state government entities, has built a series of sanitation works to create the sanitary conditions required to boost rural endogenous development. In the specific case of the Pan American Zone of the State of Merida, there are about ten pond ystems in operation, which are studied in this work to observe and analyze its hydrodynamic performance. Using a Model based on Computational Fluid Dynamics (MIKE 21), flow conditions are simulated, respecting input and output configurations, in the representative pond systems of Caño Seco and Caño Amarillo. Depending on the results obtained, it is evident in both ponds that the entry conditions are the same and, therefore, the hydrodynamics is very similar. The output conditions are different and it is clear that the output condition of Caño Amarillo generates more appropriate hydrodynamic patterns, in terms of flow direction and speeds. The current direction pattern, for the configuration of the Caño Seco pons, corresponds to a flow dynamic that facilitates mixing, observing recirculation zones and convergent flows. The observed pattern for Caño Amarillo has less presence of areas of convergent flows and recirculation; therefore, the flow direction pattern, in this case, is less like a mixing dynamic. It is recommended to carry out a Hydrodynamic Study aimed at making modifications in the input and output conditions of the prototypes studied, to improve their hydrodynamics.