INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL · 2026
Evaluación de los impactos en la hidrodinámica y la calidad del agua de una planta mareomotriz tipo embalse en la bahía de Buenaventura
Este estudio evaluó los impactos hidrodinámicos y de calidad del agua asociados a la construcción de una planta mareomotriz tipo embalse en la zona norte de la bahía de Buenaventura, Colombia. Para ello, se utilizó el software de modelación numérica Delft3D, utilizando dos módulos, el hidrodinámico (FLOW) y de calidad del agua (D-Water Quality). El análisis se centró en los esteros Las Cruces, Crucecitas, Doscientos Pesos y Colebarco. Los resultados hidrodinámicos evidenciaron que la incorporación de diques no genera modificaciones en la dinámica global de la circulación de la bahía. Las velocidades de corriente en los escenarios con y sin diques presentan comportamientos similares, manteniéndose dentro de los rangos reportados para sistemas estuarinos mareales. Sin embargo, a escala local, se observan incrementos puntuales de velocidad, especialmente durante condiciones de sicigia y cuadratura con registros de valores superiores a 2 m/s, mientras que en estoa se registran valores cercanos a 0.3 m/s. En cuanto a calidad de agua, mostraron que los escenarios con y sin diques presentan comportamientos muy similares para la mayoría de los parámetros evaluados. Bajo el escenario sin diques, la bahía presentó un comportamiento típico de ambientes estuarinos con temperaturas superiores a 27 ºC y variaciones en los parámetros del sector interno de la bahía, influenciada por las descargas domésticas y el río Dagua. Las estaciones más cercanas a los puntos de vertimiento 217-BDB y 227-BDB presentan los mayores impactos. En la condición del modelo con diques, los parámetros se mantuvieron similares, con variaciones ligeras en los parámetros principales. El OD se mantuvo entre 3.6 y 7.8 g/m3. Los valores de DBO5 permanecieron dentro de los rangos históricos reportados por la REDCAM, a excepción de la descarga 124, la cual registró valores extremos de 35 g/m3. Se identificó que la zona podría ser susceptible a desencadenar procesos de eutrofización por efecto de las vertientes directas de aguas domésticas sin tratamiento previo. Esto también produce concentraciones altas de coliformes totales en la zona. Estos cambios implican riesgos para la biodiversidad local y los procesos ecológicos del estuario. Adicionalmente, se evidenció que la dinámica y el prisma mareales controlan los procesos de dilución, transporte y dispersión de contaminantes. La capacidad de renovación del agua asociada al intercambio mareal contribuye a disminuir de manera parcial los efectos de descargas antrópicas, aunque no elimina completamente su impacto. Este trabajo aporta información técnica y científica para futuros estudios relevantes de proyectos mareomotrices en Colombia, resaltando la necesidad de considerar el componente ambiental desde las etapas iniciales. Además, evidencia el potencial de estas tecnologías para contribuir a un desarrollo energético más sostenible, especialmente en comunidades con acceso limitado a servicios básicos.
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Contenido
- Planteamiento del problemap. 11
- Objetivos de investigaciónp. 14
- Objetivo generalp. 14
- Objetivo específicop. 14
- Justificaciónp. 14
- Marco teóricop. 15
- Física de las mareasp. 15
- Potencial del recurso energéticop. 17
- Plantas mareomotrices existentesp. 19
- Planta mareomotriz en el lago Sihwap. 19
- Planta mareomotriz La Rancep. 20
- Planta mareomotriz Annapolisp. 21
- Planta mareomotriz de Kislaya Gubap. 21
- Planta mareomotriz Jiangxiap. 22
- Implementación de modelos numéricosp. 22
- Ecuación de continuidadp. 25
- Ecuaciones básicas y definición de balance de masap. 26
- Procesos de calidad de aguap. 27
- OXÍGENO Y DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENOp. 27
- NUTRIENTESp. 13
- PRODUCTORES PRIMARIOSp. 35
- MATERIA ORGÁNICAp. 39
- SUSTANCIAS INORGÁNICAS Y pHp. 42
- METALES PESADOSp. 49
- SEDIMENTOS Y TRANSPORTES DE MASAp. 51
- TEMPERATURAp. 53
- Metodologíap. 55
- Área de estudiop. 56
- Levantamiento de informaciónp. 57
- Implementación del módulo hidrodinámico (Flow)p. 62
- Generación de la malla (grid)p. 62
- Calibración y validación del modelo hidrodinámicop. 64
- Implementación del módulo de calidad de agua (Delwaq)p. 64
- Calibración del modelo de calidad de aguap. 65
- Resultadosp. 66
- Calibración del modelop. 67
- Hidrodinámica y calidad del agua en condiciones actuales (sin diques)p. 68
- Hidrodinámica y calidad del agua con presencia de diquesp. 81
- Evaluación de prefactibilidadp. 93
- Recomendaciones Hidráulicasp. 99
- Recomendaciones Ambientalesp. 99
- Conclusionesp. 100
- Referenciasp. 102
- 10 Anexop. 108
- Anexo1: Resultado de calibraciónp. 108
- Tabla 1. Análisis del problemap. 13
- Tabla 2. Procesos en D-Water Quality con efectos en el pHp. 44
- Tabla 3. Descripción de los datos de ERA 5p. 57
- Tabla 4. Recopilación de las Estaciones de muestreo REDCAMp. 61
- Delft3Dp. 64
- Tabla 6. Parámetros de descarga de los 3 puntos de vertimientop. 65
- en el módulo Delwaqp. 68
- S.A. E.S.P. (2016)p. 94
- zona Buenaventura urbanap. 95
- zona Buenaventura afuerap. 96
- modelop. 68
- modelop. 68
- valores del modelop. 110
- Figura 1. Efecto de la luna en el rango de mareas. Tomado de Webb, 2017p. 15
- menguante (4). Tomado de VADEMECUM REMER, 2025p. 16
- Figura 3. Niveles de marea. Tomado de Oviedo-Barrero et al., 2020p. 17
- Figura 4. Turbinas de corriente. Tomado de OVACEN, 2025p. 18
- Figura 5. Presas de marea. Tomado de instrumentic, 2025p. 19
- corea. Tomado de Bae et al., 2010p. 20
- Figura 7. Presa mareomotriz La Rance, Francia. Tomado de Charlier, 2007p. 20
- Figura 9. Planta mareomotriz de Kislaya Guba, Rusia. Tomada de Neto et al., 2011p. 21
- Figura 10. Planta mareomotriz de Jiangxia, China. Tomado de Li & Pan, 2017p. 22
- Figura 11. Metodología aplicadap. 55
- hidrodinámico 3D. Tomado de Rueda-Bayona et al., 2023p. 56
- del modelo hidrodinámico 3D. Tomado de Parrado & Rueda-Bayona, 2024p. 57
- Marinas y Costeras de Colombia. Tomado de INVEMAR, 2025p. 59
- Tomada de Analquim LTDA, 2016p. 60
- Cauca. Tomada de INVEMAR, 2021p. 61
- diques (línea amarilla) en la Bahía de Buenaventurap. 62
- Figura 19. Información Batimétrica en la Bahía de Buenaventurap. 63
- de Rueda-Bayona, J.G et al., 2023p. 64
- Delft3Dp. 64
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- estoa (derecha)p. 71
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- estoa (derecha)p. 71
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- y cuadratura y estoa (derecha)p. 86
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- estoa (derecha)p. 71
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- y estoa (derecha)p. 83
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- y estoa (derecha)p. 85
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- y cuadratura y estoa (derecha)p. 86
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- Buenaventura en condición de sicigia (izquierda), cuadratura (centro) y estoa (derecha)p. 69
- (derecha)p. 69
- y estoa (derecha)p. 93
- REDCAM 2021p. 112
- REDCAM 2021p. 112
- REDCAM 2021p. 112
- REDCAM 2021p. 112
- naranja indica el promedio REDCAM 2021p. 113
- naranja indica el promedio REDCAM 2021p. 113
- REDCAM 2021p. 112
- REDCAM 2021p. 112
- promedio REDCAM 2021p. 115
- promedio REDCAM 2021p. 115
- Figura 65. Error relativo del OD de las estaciones en la bahía de Buenaventurap. 116
- Figura 66. Error relativo de la DBO5 de las estaciones en la bahía de Buenaventurap. 117
- Figura 67. Error relativo del NO3 de las estaciones en la bahía de Buenaventurap. 117
- Buenaventurap. 107