Hidrodinámica y difusión en 3-D (ó 4-D)

No hace mucho hemos colaborado con Gas Natural en el análisis ambiental de una planta de regasificación fuera de España. Nuestra tarea fue analizar la difusión del efluente de agua fría, que lleva añadido un pequeñísima cantidad de cloro para facilitar la conservación de las conducciones del circuito abierto de refrigeración.
Aprovechando la circunstancia hicimos un par de modelizaciones adicionales sobre el upwelling producido por el Bora, fuerte viento catabático que sopla desde el NE en esa región.
Estos trabajos se hicieron con un modelo 3-D (a veces digo 4-D en referencia a la cuarta dimensión: el tiempo). En los trabajos hidrodinámicos en el mar es importante la dimensión vertical, por varias razones, entre otras:

• Suele existir, particularmente en verano, una fuerte estratificación térmica
• En vertical la densidad del agua varía. Para algunas cuestiones esta variación es despreciable, pero para otras, no lo es
• En múltiples ocasiones, cuando el problema envuelve vertidos, es frecuente que éste tenga una densidad muy diferente a la del agua del mar, particularmente en el caso de desaladoras

Por ello es altamente recomendable, si se quiere obtener un resultado preciso, conocer el medio a través de las correspondientes campañas de toma de datos (corrientes en la vertical, por ejemplo utilizando ADCP,s; parámetros del medio receptor, como salinidad, temperatura y densidad; vientos; mareas; etc...), durante el periodo de tiempo recomendable. He de reconocer que, en mi experiencia, sólo he visto esto hecho una vez.

Después, ha de emplearse un modelo determinista tridimensional. Es cierto que todo esto implica un gasto (o mejor dicho, una inversión) no despreciable. Pero ¿no son mucho más costosos los equipos que se van a colocar después? ¿No es irreemplazable el medio ambiente marino? Las praderas de Posidonia oceanica, por ejemplo, tan frecuentes antaño en nuestro Mare Nostrum, no resisten un aumento de salinidad relativamente pequeño, y sin embargo, hay quien se conforma con un cálculo aproximado.

Debajo muestro unos vídeos obtenidos con Mike 3. El primero muestra el movimiento de las capas debido al viento. en esta caso sopla de izquierda a derecha y de arriba abajo del fotograma. El segundo recoge la difusión de un trazador, y el tercero muestra un detalle del segundo en las capas profundas, donde se observa como, por efecto del upwelling, el trazador se mueve en sentido contrario a aquel en que sopla el viento. Espero que os gusten.