12
CONSORCIO CEI - SMA CONTRATOIDU033-2006(GRUPOC-ZONA B)- PROYECTOS108Y 109 MODELOCALIDADDEAIRE CODEISA LTDA. 3 MODELO DE DISPERSION DE CONTAMINANTES 3.1 MODELO UTILIZADO Para determinar hacia dónde se dirigen los contaminantes y qué concentración alcanzan se utilizó un modelo de dispersión, tal como lo establece el artículo 75 del Decreto 948 de 1995 del Ministerio del Medio Ambiente. Este modelo permite localizar los puntos de concentración máxima. Es en dichos puntos donde teóricamente deben localizarse las estaciones de calidad de aire para registrar las concentraciones máximas de la zona. También permite determinar los receptores que pueden ser afectados, así como el efecto de las condiciones de la obra sobre los alrededores. Se utilizó el modelo AERMOD, versión del 26 de enero del 2007. Este es el modelo más reciente desarrollado por el gobierno de Estados Unidos, conjuntamente entre la Agencia de Protección Ambiental de ese país (US EPA) y la Sociedad Meteorológica Estadounidense. Desde el 6 de diciembre de 2006, AERMOD es el modelo oficial para dicha nación, reemplazando a su predecesor, el modelo ISC-3. 3.2 CARACTERÍSTICAS DEL MODELO "AERMOD" Entre las ventajas de utilizar este modelo para la situación presente están: Representa el "estado de la ciencia" en modelos de dispersión en Estados Unidos, al incluir los últimos algoritmos investigados tanto para el cálculo de variables meteorológicas como del fenómeno de la dispersión. Tiene en cuenta la desviación que los cerros producen sobre el flujo del viento y su efecto sobre la contaminación, a diferencia del modelo ISC. Permite calcular el efecto de la lluvia sobre la reducción de la contaminación. Tiene en cuenta las características de la superficie para cada sector del terreno como la rugosidad de la superficie (la forma como los árboles y los edificios reduce la velocidad del aire), la relación de Bowen (el efecto de la humedad sobre la pérdida de calor de la tierra) y el albedo (el grado como la superficie de la tierra refleja la luz solar). Su algoritmo ha mejorado el cálculo para horas nocturnas, que en otros modelos producía concentraciones excesivamente altas. INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS, ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELO DE DISPERSIÓNDE LA CALIDAD DEL AIRE VERSIÓN:001 CD-003-2008 Página66

3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU033-2006 (GRUPOC-ZONA B)­

PROYECTOS108Y 109MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA LTDA.

3 MODELO DE DISPERSION DECONTAMINANTES

3.1 MODELO UTILIZADO

Para determinar hacia dónde se dirigen los contaminantes y qué concentración alcanzan se utilizó unmodelo de dispersión, tal como lo establece el artículo 75 del Decreto 948 de 1995 del Ministerio delMedio Ambiente.

Este modelo permite localizar los puntos de concentración máxima. Es en dichos puntos dondeteóricamente deben localizarse las estaciones de calidad de aire para registrar las concentracionesmáximas de la zona.

También permite determinar los receptores que pueden ser afectados, así como el efecto de lascondiciones de la obra sobre los alrededores.

Se utilizó el modelo AERMOD, versión del 26 de enero del 2007. Este es el modelo más recientedesarrollado por el gobierno de Estados Unidos, conjuntamente entre la Agencia de Protección Ambientalde ese país (US EPA) y la Sociedad Meteorológica Estadounidense. Desde el 6 de diciembre de 2006,AERMOD es el modelo oficial para dicha nación, reemplazando a su predecesor, el modelo ISC-3.

3.2 CARACTERÍSTICAS DEL MODELO "AERMOD"

Entre las ventajas de utilizar este modelo para la situación presente están:

• Representa el "estado de la ciencia" en modelos de dispersión en Estados Unidos, al incluir losúltimos algoritmos investigados tanto para el cálculo de variables meteorológicas como del fenómenode la dispersión.

• Tiene en cuenta la desviación que los cerros producen sobre el flujo del viento y su efecto sobre lacontaminación, a diferencia del modelo ISC.

• Permite calcular el efecto de la lluvia sobre la reducción de la contaminación.

• Tiene en cuenta las características de la superficie para cada sector del terreno como la rugosidad dela superficie (la forma como los árboles y los edificios reduce la velocidad del aire), la relación deBowen (el efecto de la humedad sobre la pérdida de calor de la tierra) y el albedo (el grado como lasuperficie de la tierra refleja la luz solar).

• Su algoritmo ha mejorado el cálculo para horas nocturnas, que en otros modelos producíaconcentraciones excesivamente altas.

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página66

Page 2: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATOIDU 033-2006(GRUPO C -ZONA B)­

PROYECTOS108Y 109MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA LTDA.

• Tiene en cuenta el efecto de los edificios cercanos a las fuentes, los cuales pueden desviar el flujo delos contaminantes.

• Permite obtener promedios cada hora, 3 horas, etc. hasta anuales.

• Permite introducir las emisiones de las fuentes que varía en el tiempo, por ejemplo si en la noche esdistinta al día, para obtener una estimación más precisa.

• Puede calcular la concentración de los contaminantes en receptores localizados a distintas alturas,por ejemplo como los habitantes de algún cerro.

• Permite calcular la dispersión de varios tipos de fuentes, p

El modelo está compuesto por tres programas: Aermet, Aermap y Aermod.

3.3 INFORMACIÓNREQUERIDA

El programa requiere de la siguiente información:

• Información meteorológica• Elevaciones del terreno• Características de las fuentes

3.3.1 Información Meteorológia

En el Capítulo 2 se presenta la información meteorológica correspondiente.

3.3.1.1Elevaciones del Terreno

La zona donde se encuentran los proyectos 126 y 127 corresponde a terreno plano durante todo surecorrido, a pesar de la presencia de relieve en la zona. Esta característica puede afectar la dispersión delos contaminantes por dos razones:

Las elevaciones de los receptores cercanos afectan el cálculo de la concentración porque no es lomismo calcular la contaminación al mismo nivel de las fuentes que a alturas por encima o debajo delas mismas.

La presencia de montañas modifica el flujo del viento con la consecuente desviación de loscontaminantes y su concentración.

El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen medianteun archivo que contiene, para cada punto de la cuadrícula de interés, la elevación del terreno y la llamada"escala de elevación de montañas".

Este archivo es generado por el programa AERMAP, el cual lee directamente archivos topográficosproducidos por el "Compendio Geológico de los Estados Unidos". Sin embargo, al igual que con los datosmeteorológicos, en Colombia no se generan archivos con estos formatos por lo que fue necesarioconvertir los archivos disponibles en Colombia al formato adecuado.

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS.ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN:001 CD-003-2008Página 67

Page 3: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU033-2006 (GRUPOC -ZONA 8)­

PROYECTOS108Y 109MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA LTDA.

Las elevaciones del terreno se obtuvieron de sondeos satelitales suministrados por el IGAC, procedentesde la misión de la sonda espacial Endeavour en febrero de 2000. Estos datos tienen una resolución detres arcosegundos (90 metros). Si bien existen datos con mejor resolución (30 metros), Estados Unidosno los facilita para fuera de ese país, y con tal fin degradaron la resolución a 90 metros que son losdisponibles para el resto del mundo.

La información obtenida fue convertida a un modelo digital de elevaciones (DEM) y alimentada alprograma AERMAP. La Figura 23 muestra una representación tridimensional de la informaciónconsignada en el archivo. Además, muestra un detalle de la topografía de los proyectos 126 y 127 delIDU.

El AERMAP con esta información calcula la elevación de cada receptor, y para cada receptor calcula lallamada "escala de altura de montaña", es decir, la mayor altura del punto dentro de la zona de interéspara el cual la pendientecon respecto al receptor supera el 10%.

3.3.1.2Características de las Fuentes

La vía estudiada fue modelada como fuente de área, y en los casos en que el tiempo de cálculo fuedemasiado prolongado se dividió la vía, según lo recomendado en tales casos por la USEPA, en variasfuentes de volumen cuya longitud no excediera dos veces el ancho de la vía. De esta forma sealimentaron cuatro segmentos de vía, a cada uno de los cuales se le alimentó su localización,su emisiónen gis para cada hora del día, el ancho y la longitud.

3.4 EDIFICIOS

Cuando un edificio se interpone en el flujo de contaminantes arrastrados por el viento puede ocasionaruna estela de baja presión, lo que conduce a una elevada concentración local. Esta estela es ocasionadapor el flujo del viento sobre el edificio y en general se evita si la chimenea tiene por lo menos 2,5 veces laaltura del edificio.

El modelo AERMOD tiene en cuenta este efecto y para ello debe alimentársele para cada fuente laubicaciónde los edificios que se encuentrana su alrededor.

Sin embargo, para el caso de fuentes de área o de volumen, como es el caso del proyecto en estudio,este efecto no se tiene en cuenta, por tanto no fue realizadoel análisis de edificios.

3.5 CONFIGURACIÓNDE LA MODELACIÓN

Los datos de entrada se introdujeron al modelo en forma de un archivo en formato de texto con lainformacióndividida en cinco secciones a saber:

CO: Parámetrosde controlME: MeteorologíaOU: Parámetrosde control de salida de datos

SO: Fuentesde emisiónRE: Datosde los receptores

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDAD DELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página 68

Page 4: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU 030-2006 (GRUPO E -ZONA C)­

PROYECTOS 126 Y 127MODELO CALIDAD DE AIRE

CODEISA LTDA.

4000300020001000

PROYECTO

Sabana de Bogotá

Soacha

3800'-3600340032003000

-2800-26002400

. 2200200018001600140012001000800600-400200

-?3."1' -T3.e -T3.G-T4.4 -TA.~

-TA.8

Figura 28 Representacióntridimensional del relieve de la zona

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓN METEOROLÓGICA Y MODELODE DISPERSIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página 69

Page 5: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU 030-2006(GRUPOE -ZONA C)­

PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA l.TOA.

3.5.1 Características de las Fuentes

La vía estudiada fue modelada como fuente de área, y en los casos en que el tiempo de cálculo fuedemasiado prolongado se dividió la vía, según lo recomendado en tales casos por la USEPA, en variasfuentes de volumen cuya longitud no excediera dos veces el ancho de la vía. De esta forma sealimentaron cuatro segmentos de vía, a cada uno de los cuales se le alimentó su localización,su emisiónen g/s para cada hora del día, el ancho y la longitud.

3.5.2 Períodos de promediación

Con el fin de comparar los resultados del modelo se realizó para cada contaminante una corrida con losperíodos de promediación establecidos por la resolución 601 del 2006 del MAVDT, los cuales semuestran en la Tabla 29, donde las celdas sombreadas representan los períodosmodelados.

Tabla 29Periodos de promediación regulados por la Resolución 601 de 2006 del MAVDT

PARÁMETRO ANUAL 4 MESES DIARIO 8 HORAS 3 HORAS 1 HORA

Partículas totalesPM10Óxidosde nitrógenoÓxidos de azufreHidrocarburostotalesMonóxidode carbono

La información introducida al modelo se guardó en archivos con extensión .INP. Como salida seobtuvieron los respectivosarchivos con extensión .OUT.

En el Anexo 2 se incluyen los reportes generados por el software, en los cuales están los parámetros deentrada y los resultados obtenidos.A continuación se muestran los parámetros introducidosen cada unade las secciones del archivo de entrada.

3.5.2.1Datos de Control

En la Tabla 30 se muestran los datos de control introducidosal modelo.

Tabla 30Opciones de control alimentadas al Modelo

OPCIÓN VALOR EXPLICACIÓN

Titulo 1 IDU- PROYECTOS108Y 109 Identificación,seaún el aruoo de orovectosmodelado.Titulo 2 Modelode dispersión de partículas IdentificaciónPollutant PST Partículassuspendidastotales, o el que correspondaElevated terrain Flat Terreno planoElevated terrain Meters Unidadesde las elevaciones introducidasRun or not Run Realiza la corrida completa

Todo el periodo de datos, 24, 3 hr, Produce una tabla de salida con los máximos promediosAveraging 1hr dependiendodel anuales y diarios.contaminante.Dispersion Concentration Producedatos de concentración.

3.5.2.2Datos de la Fuente

Especifica las característicasde las fuentes de emisión, a saber:

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página70

Page 6: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

GCONTRATO IDU 030-2006(GRUPOE-ZONA C)- } CODEIS.A LWA.CONSORCIOCEI • SMA PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE -·.,-

• Identificaciónde las fuentes.• Ubicación (coordenadasX, Y, Z).• Emisión de la fuente, en g/s.• Altura de la chimenea, en m• Diámetro de la fuente, si aplica, en m• Velocidad de salida de los gases, en m/s• Temperatura de salida de los gases, en K

Los datos utilizadospara las fuentes fueron explicadosen el numeral correspondiente.

3.5.2.3 Datos de los Receptores

Se determinó la cantidad de receptores mediante la instrucción de calcular para cada segmento de víacalculado, las concentraciones a distancias, en metros desde el eje vial, de 40 50 60 70 80 90 100 120140 160 180 200 250 300 350 400 500 550 600 650 700 750 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 160018002000 2200 2400 2600 2800 3000 perpendicularesal trazado de la vía.

Estos datos fueron introducidos en un archivo separado, el cual es leído por el modelo durante suejecución

3.5.2.4 Datos de Salida

Las opciones principales introducidasen esta sección son las siguientes:

• -Nombredel archivo de salida de datos en formato X, Y, Z: con extensiónXYZ.• Escribir tabla de máximos en el archivo de salida• No escribir tabla por receptor en el archivo de salida.

3.6 RESULTADOSY ANÁLISIS DE RESULTADOS

Como resultado de la ejecución del modelo, se obtienen dos tipos de archivos: uno que muestra entreotra información la concentración obtenida para cada cuadrícula del terreno y la localización de losmáximos. Otro que contiene únicamente tres columnas: coordenadas X, Y y concentración en cadacoordenada.A partir de este último archivo se producen las curvas isopletas correspondientesmedianteun programade ajuste de contornos.

El tiempo de ejecución de cada corrida fue de 52 minutos por contaminante en un computador P4 de1,3GHzde velocidad. En el Anexo 2 se muestran los archivos de salida de la modelación generados porel Aermod.

Su representacióngráfica se muestra en los planos anexos mediante las curvas isopletas obtenidas paratodos los contaminantes y períodos de promediación modelados, tanto para la etapa de construccióncomo para la de operación

3.6.1 Máxima contribución a la concentración

En la Tabal 31 se muestran las máximas contribuciones diarias a la concentración modeladas para laetapa de construcción de los proyectos 108 y 109mientras que la Tabla 32 las muestra para la etapa deoperación. Se observa que las mayores concentraciones se obtienen para partículas, lo cual se debe aque este parámetro involucra las emisiones tanto de los exhostos como de la resuspensiónde la vía. Seespera mayor contaminación para la etapa de operación que para la de construcción, por la mayor

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDAD DELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página71

Page 7: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU 030-2006(GRUPO E -ZONA C)­

PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA LTDA.

circulación de vehículos. Las concentraciones generadas por el proyecto 109 son mayores que las del108, debido a la configuración de las vías que generan acumulación de contaminantes en cercanías delos puentesvehiculares..

Tabla 31Concentraciones Máximas para la Etaoa de Construcción

Máxima contribución a laContaminante Período de promediación concentración

µg/m3

Partículas suspendidastotales Anual 114,7724 horas 617,37Anual 5,34

Óxidos de nitrógeno Diario 11,571 hora 1.51,54Anual 0,03

Óxidos de azufre Diario 0,063 horas 0,28

Monóxidode Carbono 24 horas 2,088 horas 4,86

Tabla 32ración

Máxima contribución a laContaminante Período de promediación concentración

µg/m3

Partículas suspendidas totales Anual 274,524 horas 1.142,9Anual 69,6

Óxidos de nitrógeno Diario 220,31 hora 1.488,33Anual 48,7

Óxidos de azufre Diario 208,93 horas 1.040,7

Monóxidode Carbono 24 horas 95,18 horas 248,2

3.6.2 Localización de máximos de concentración

En las tablas 33 y 34 se muestran las coordenadas de los puntos donde se identificaron lascontribuciones máximas a la concentración. La localización de estos máximos puede observarse en losplanos anexos. Se observa que la localizaciónde los máximoscoincide con los tiempos de promediación,y su posición es concordantecon la dirección predominantedel viento.

Tabla 33Localización de Máximos de concentración para la Etapa de Construcción

Contaminante Período de Coordenada X Coordenada Ypromediación mE mN

Partículas suspendidastotales Anual 99.681 112.690Diario 99.923 112.550Anual 99.767 112.552

Óxidos de nitrógeno Diario 99.763 112.5801 hora 99.801 112.509Anual 99.767 112.552

Óxidos de azufre Diario 99.763 112.5803 horas 99.801 112.509

Monóxido de carbono 8 horas 99.763 112.5801 hora 99.801 112.509

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDAD DELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página72

Page 8: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU 030-2006(GRUPOE-ZONA C)­

PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA LTDA.

Tabla 34Localización de máximos de concentración para la Etapa de Operación

Contaminante Período de Coordenada X Coordenada Ypromediación mE mN

Partículas suspendidastotales Anual 99.810 112.650Diario 99.923 112.550Anual 99.784 112.744

Óxidos de nitrógeno Diario 99.848 112.6331 hora 99.923 112.550Anual 99.830 112.650

Óxidosde azufre Diario 99.923 112.5503 horas 99.923 112.550

Monóxido de carbono 8 horas 99.980 112.5401 hora 99.980 112.540

3.6.3 Momentos de concentración máxima

Para la etapa de construcción, en la Tabla 35 se muestran los momentosde máxima concentración paralos proyectos 108 y 109 en los que se reporta que, si bien se estima que la obra se ejecute entre abril yjunio, el mes de mayor concentración es mayo. Para la etapa de operación los máximos coinciden enmayo y julio como se muestra en la Tabla 36. Las horas a las que se espera la máxima concentraciónsonentre las 7 y las 8 am para la etapa de construcción, y entre las 21 y las 24 horas para operación, en loque influyen principalmente las condicionesmeteorológicasen dichas horas.

Tabla 35Momentos de concentración máxima para etapa de construcción

Contaminante Período de Mes Día HoraoromediaciónPartículas suspendidastotales Anual

24 horas Mav 14 24Anual

Óxidos de Nttrógeno 24 horas Mav 16 241 hora Mav 14 7Anual

Óxidos de Azufre 24 horas Mav 16 243 horas Mav 14 9

Monóxidode Carbono 24 horas Mav 16 248 horas Mav 14 8

Tabla 36Momentos de concentración máxima para etapa de operación

Contaminante Período de Mes Día HorapromediaciónPartículas suspendidas totales Anual

24 horas Jul 12 24

Óxidos de nitrógeno 24 horas Jul 12 241 hora Feb 18 7Anual

Óxidos de azufre 24 horas Jul 12 243 horas Mav 15 21

Monóxidode carbono 24 horas Jul 12 248 horas Jul 12 24

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página73

Page 9: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU 030-2006(GRUPOE -ZONA C)­

PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA UDA.

3.6.4 Horadel día

Como se observa de la Figura 29, el comportamientodel viento durante el día es diferente al de la noche.En las horas diurnas predomina la dirección suroriente mientras que de noche predomina la direcciónnororiente, con velocidadesmenores. Puestoque la mayor emisión se genera principalmentede día en laetapa de construcción, el efecto neto es que los máximos de concentración se dirigen hacia elnoroccidente de la vía.

15::~"C81Tefow • SOA jN

Estación Carrel'our· SOANodumaID,.. ID'.

ww

sw sw SE

Figura 24.- Comportamientodel viento durante el día y durante la noche

3.6.5 Concentracionestotales

Las concentraciones totales corresponden a la suma de las concentraciones actuales más fas medidasen el estudio de calidad de aire. Si bien las concentraciones actuales no se distribuyen uniformementeporque los contaminantes son arrastradospor el aire, se asumió que la distribución sí es uniformedebidoa que los proyectos abarcan un área relativamente pequeña. Por tanto, las concentraciones totales seobtuvieron promediando los resultados de las cuatro estaciones de monitoreo y sumándolas a losmáximos esperados que reportó el modelo. Para el período de promediación diario se utilizó la máximaconcentración registrada por las estaciones, mientras que los periodos anual y mensual se asemejaronalos promedios de las mediciones. En las Tabla 37 y 38 se muestran los resultados para los parámetrosque fueron medidos.

Tabla 37Concentraciones máximas totales para la etapa de construcción

Parámetro Período de Modelada Medida Totaloromediación ua/m3 ua/m3 ua/m3

Partículas suspendidastotales Anual 114,77 102,99 217,76Diario 617,37 156,78 774,15

Óxidos de Nitrógeno Anual 5,34 16,80 22,14Diario 11,57 19,46 31,03

Óxidos de Azufre Anual 0,03 8,88 0,91Diario 0,06 11,15 11,21

Monóxidode carbono 8 horas 4,86 º·ºº 4,86

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página74

Page 10: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU 030-2006 (GRUPOE -ZONA C)­

PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA LTDA.

Tabla 38Concentraciones máximas totales para la etapa de operación

Parámetro Periodo de Modelada Medida Totaloromediación µglm3 µg/m3 µg/m3

Partículas suspendidas totales Anual 274,5 102,99 377,49Diario 1.142,9 156,78 1,299,68

Óxidos de Nitrógeno Anual 69,6 16,80 86,40Diario 220,3 19,46 239,76

Óxidos de Azufre Anual 48,7 8,88 57,58Diario 208,9 11.15 220,05

Monóxidode carbono 8 horas 248,2 º·ºº 248,2

3.7 NORMAS DE CALIDAD

Las normas que regulan las concentraciones máximas permitidas para los contaminantes modelados sonla resolución 1208 de 2003 del entonces DAMA y 601 de 2006 del MAVDT. Para aplicarlas deberealizarse una conversión por presión y temperatura de la norma a condiciones de referencia a la normalocal aplicable al sitio, mediante la Ecuación 24.

p 298KBL -NL =NcR 760 273+t

(Fuente: Res. 601/06 MAVDT, Art. 2)

Ecuación 8

Donde:

NL: Norma de la calidad del aire local.NCR: Norma de calidad del aire a condiciones de referenciaP8L: Presión barométrica promedio local, en mm de mercuriot: Temperatura ambiente promedio local, en grados centígrados.

A partir de los datos del monitoreo de calidad de aire, se obtuvo una temperatura ambiente promedio de19,0 ºC y una presión atmosférica en 562, 1 mmHg; la norma a condiciones de referencia depende de laresolución considerada. La Tabla 39 muestra para cada resolución la norma de referencia y la normalocal calculada con la Ecuación 8, según el contaminante y el período de promediación.

Tabla 39Concentraciones máximas permitidas

Res. 601/06 MAVDT Res. 1208/03 DAMA

Periodo de (años 2006 a 2009)Contaminante Promediación A condicionesA condiciones de Local, Local,

referencia, NcR NL de referencia, NLNcRPartículas suspendidas Anual 100 75.57 85 64,23totales Diario 300 226,70 300 226,70Partículasmenores que Anual 70 52,90 55 41,5610 micras Diario 150 113.30 155 117,13

Óxidosde nitrógenoAnual 100 75,57 100 75,57Diario 150 113,30 180 136,02

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página75

Page 11: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONSORCIO CEI - SMACONTRATO IDU030-2006 (GRUPOE-ZONA C)­

PROYECTOS126Y 127MODELOCALIDADDEAIRE

CODEISA l.TDA.

Res. 601/06MAVDT Res. 1208/03 DAMA

Período de (años 2006 a 2009)Contaminante Promediación Local, A condiciones Local,A condiciones de de referencia,referencia, NcR NL NcR NL

1 hora 200 151.13 320 241,81Anual 80 60.45 70 60,45

Óxidos de azufre Diario 250 188.92 325 245,593 horas 750 566.75 1.350 1.020, 148 horas 10.000 7556,72 11.000 8.312,28Monóxido de carbono1 hora 40.000 30.226,47 40.000 30.226,47

Hidrocarburos totales 4 meses 1,5 1,133 horas 200 151,13

En atención al principio de rigor subsidiario, establecido por el artículo 63 de la ley 99 de 1993, lascorporacionescomo la SDA, anteriormente llamada DAMA, puedenproducir normasmás restrictivas perono más permisibles que el nivel jerárquico superior, es decir, el actual MAVDT. En tal sentido, de acuerdocon el criterio de este consultor, las normas aplicables para este caso deben ser las más restrictivas, queson las que se señalan en la Tabla 39 con sombreado.

3.8 COMPARACIÓN CONTRA LA NORMA

En la Tabla 40 se muestran las concentraciones obtenidas contra la norma local calculada en el ítemanterior. De esta se deduce que en la etapa de construcciónse espera que los nivelesobtenidos excedanla norma para partículas suspendidas totales en un 51,87% promedio anual y en un 172,33%promediodiario.

Para etapa de operación se espera que se exceda la norma promedio diario para partículas suspendidastotales en un 263,24%, para el promedio anual en un 404,15%; para óxidos de nitrógeno en un 94,35%de la norma local promedio24 horas y en un 10,58%para el promedioanual de óxidos de azufre.

Tabla40Comparación de los resultados del Modelo de Dispersión con la norma durante las etapas de

construcción v ooeración

Contaminante Período de Norma Norma Local Construcción % norma Operación % normapromedlación µg/mJ µg/m3 µg/m3 µg/mJ

Partículas Anual 100 75.57 114,77 151,87 274,5 363,24suspendidastotales Diario 300 226.7 617,37 272,33 1.142,9 504,15

Óxidos de nitrógenoAnual 100 75.57 5,36 7,09 69,6 92,10Diario 150 113.35 11,57 10,21 220,3 194,35

Óxidos de azufreAnual 80 60.45 0,03 0,05 48,7 80,56Diario 250 188.92 0,06 0,03 208,9 110,58

Monóxidode carbono 8 horas 10000 7556.3 4,86 0,06 248,2 3,28

3.8.1.1 Efecto del terreno

En este caso la importancia del terreno es secundaria, debido a que la zona tiene topografía plana. Lasformas de las curvas y la localización de los máximos son poco afectados por las ondulaciones delterreno.

3.8.1.2 Fuentes de error

Por más refinado que sea el modelo utilizado, existen variables que ocasionan que el resultado arrojadodifiera del real, las cuales se analizan a continuación:

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 C0-003-2008Página76

Page 12: 3 MODELO DEDISPERSION DE CONTAMINANTES€¦ · El modelo Aermod tiene en cuenta estos dos efectos, y para ello las elevaciones se introducen mediante unarchivo que contiene, para

CONTRATO IDU 030-2006 (GRUPO E-ZONA C)- .(d·CODEISA imA:CONSORCIOCEI - SMA PROYECTOS126Y127MODELOCALIDADDEAIRE

Topografía: debido a que la zona tiene topografía plana, la dispersión de los contaminantes se vepoco afectada por este factor. Sin embargo, el modelo AERMOD tiene en cuenta la alteración de lascorrientes y la elevación de los receptoresque podría ocasionarse por esta característica, por lo queel error debido al terreno es reducido.

Disponibilidad de datos meteorológicos: El porcentaje de horas faltantes es inferior al 10%sugerido por la EPA, de manera que cumple con las especificaciones en cuanto a la cantidad dedatos, reduciendoasí el error por este concepto.

Por otra parte, la extrapolaciónde las horas faltantes de nubosidada partir de las tres observacionesdiarias es otra fuente de error pero la incertidumbrederivada de este procedimientoes baja, puestoque la nubosidadvaría poco.

Representatividad de la estación meteorológica: La estación de superficie se encuentra cerca dela fuente modelada, lo que contribuye a la representatividadde los datos meteorológicos.La estaciónelevada también se encuentra cerca del sitio, lo cual reduce la incertidumbredel resultado.

Cálculo de variables meteorológicas: El error de cálculo originado en la determinaciónde la alturade mezcla, la categoría de estabilidad y otras variables meteorológicas calculadas, se minimiza alutilizar el programa AERMET, puesto que este se encuentra validado por la US EPA y elimina lanecesidadde realizar cálculos manuales.

Efecto depositación seca y húmeda: Para correr el modelo no se tuvo en cuenta el efecto de ladepositación seca (partículas que caen a la superficie por gravedad) porque el AERMOD no localcula aún. Por lo tanto, la contribución real a la concentración puede ser menor que la modeladaenespecial en épocas lluviosas.

Variabilidad de la emisión: El modelo fue corrido teniendo en cuenta la variación de la emisión a lolargo del año y la hora del día, lo cual disminuye la incertidumbredel resultadopor este concepto.

Otras fuentes de emisión: La salida del modelo considera el aporte únicamente de las fuentesmodeladas. En pero en la zona existen otras fuentes de emisión que pueden contribuir la emisión,como es el caso de la circulación de vehículos, que pueden representar una contribución importantea la contaminación de la zona. En consecuencia, las concentracionesobtenidas deben interpretarsecomo el aporte únicamentedel proyecto.

Calibración del modelo: En ocasiones con el fin de mejorar la exactitud se propone ajustar losparámetrosde entrada al modelo con base en los resultadosde medicionesde calidad de aire, lo quese conoce como calibrar el modelo. Sin embargo, debido a la incertidumbre generada por estapráctica, la US EPA9 recomiendano llevarla a cabo.

9 US. EPA. CFR 40, parte 51 apéndiceW

INFORME ESTIMATIVO EMISIONES ATMOSFÉRICAS,ANÁLISIS INFORMACIÓNMETEOROLÓGICAY MODELODE DISPERSIÓNDE LA CALIDADDELAIRE

VERSIÓN: 001 CD-003-2008Página77