Perfil Ecológico del Río Higuamo 1 III CONGRESO REGIONAL DE AIDIS PARA NORTEAMÉRICA Y EL CARIBE “PRESERVACIÓN DEL AMBIENTE Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN ESLABONES INDISPENSABLES PARA LAS AMÉRICAS” FORMULARIO PRESENTACIÓN DEL TRABAJO Título del Trabajo: Perfil Ecológico del Río Higuamo Autor: Julio Santos-Cayado, Ph. D. Institución: JSC, Consultores, S. A. Dirección: Avenida Abraham Lincoln 856 Santo Domingo, D. N. República Dominicana Teléfonos: 809-565-3065, 542-5270/75 Fax: 809-567-3792 Email: [email protected]1.- Abstracto. Se estudió por primera vez, en forma metódica y multidisciplinaria, durante ocho meses, la contaminación del tramo inferior, 22.5 por ciento de la longitud total, del río Higuamo, de la República Dominicana. El tramo estudiado incluye el estuario del río Higuamo, por lo que fue necesario considerar la interacción de mareas y caudales, el ciclo hidrológico, la descarga anual de sedimentos y la intrusión salina. Se resume aquí en forma concisa los trabajos y resultados del Perfil Ecológico del Río Higuamo. Para mayores detalles se recomienda ver el trabajo original. 2.- Introducción. El río Higuamo discurre en dirección norte-sur, a unos 75 kilómetros al este de la ciudad de Santo Domingo, limitando al oeste a San Pedro de Macorís que está rodeada de los ingenios Porvenir, Santa Fe, Consuelo, Quisqueya y Cristóbal Colón. Los tres últimos descargan sus residuos líquidos, sin ningún tratamiento, directamente al río,. Además de la industria azucarera y como consecuencia de ésta, se ha desarrollado en San Pedro una licorera, así como también una pujante zona franca industrial, mezcladoras de detergentes, jabones, fábrica de cemento, industrias menores y una termoeléctrica de la Compañía Dominicana de Electricidad, todas las que descargan al estuario del Higuamo, incluyendo los más de 100,000 habitantes que tiene la ciudad. De todas estas fuentes
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III CONGRESO REGIONAL DE AIDIS PARA … · tomaron las temperaturas del agua de enfriamiento de las calderas. Las muestras fueron tomadas en el “thalweg” del río a 0.2 y 0.8
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Perfil Ecológico del Río Higuamo 1
III CONGRESO REGIONAL DE AIDISPARA NORTEAMÉRICA Y EL CARIBE
“PRESERVACIÓN DEL AMBIENTE Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓNESLABONES INDISPENSABLES PARA LAS AMÉRICAS”
FORMULARIO PRESENTACIÓN DEL TRABAJO
Título del Trabajo: Perfil Ecológico del Río HiguamoAutor: Julio Santos-Cayado, Ph. D.Institución: JSC, Consultores, S. A.Dirección: Avenida Abraham Lincoln 856
Se estudió por primera vez, en forma metódica y multidisciplinaria, durante ocho meses, lacontaminación del tramo inferior, 22.5 por ciento de la longitud total, del río Higuamo, dela República Dominicana.
El tramo estudiado incluye el estuario del río Higuamo, por lo que fue necesarioconsiderar la interacción de mareas y caudales, el ciclo hidrológico, la descarga anual desedimentos y la intrusión salina.
Se resume aquí en forma concisa los trabajos y resultados del Perfil Ecológico del RíoHiguamo. Para mayores detalles se recomienda ver el trabajo original.
2.- Introducción.
El río Higuamo discurre en dirección norte-sur, a unos 75 kilómetros al este de la ciudadde Santo Domingo, limitando al oeste a San Pedro de Macorís que está rodeada de losingenios Porvenir, Santa Fe, Consuelo, Quisqueya y Cristóbal Colón. Los tres últimosdescargan sus residuos líquidos, sin ningún tratamiento, directamente al río,.
Además de la industria azucarera y como consecuencia de ésta, se ha desarrollado en SanPedro una licorera, así como también una pujante zona franca industrial, mezcladoras dedetergentes, jabones, fábrica de cemento, industrias menores y una termoeléctrica de laCompañía Dominicana de Electricidad, todas las que descargan al estuario del Higuamo,incluyendo los más de 100,000 habitantes que tiene la ciudad. De todas estas fuentes
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contaminadoras, sólo la empresa Brugal & Co., C. por A., trata sus residuos mediante undigestor de tecnología Bacardí.
La figura 1, con la localización de la isla de Santo Domingo y del estudio.
3.- Cuenca del Higuamo y Geomorfología Fluvial.
El sistema fluvial Higuamo, consta de los ríos Casuí, Higuamo y Maguá y está localizadoentre los 69° 15’ y 69° 29’ de longitud oeste y los 18° 26’ y 18° 53’ de latitud norte, sucuenca de captación tiene una extensión superficial de 1,094 km2 que abarcan parte de lacordillera Oriental y de la Llanura Costera del Este. Tiene una pendiente media de 0.00517y es de quinto grado de acuerdo a la clasificación Horton.
El Casuí con una cuenca de 359 km2, una pendiente media de 0.00707 y es de cuartoorden; y la del Maguá con 339 km2, una pendiente media de 0.00517, siendo de tercerorden según Horton.
El río Higuamo propiamente, tiene una longitud de 72.5 km y una sinuosidad de 1.23, porlo que se considera “recto” (straight), con un perfil longitudinal en el que se puedendistinguir tres tramos bien diferenciados. De norte a sur tienen 10.2, 21.2 y 41.1 kmrespectivamente.
La figura 2, muestra la gran cuenca del Higuamo.
4.- Tramo de Estudio.
El tramo de estudio abarca desde el puerto de San Pedro de Macorís hasta el caño delQuisqueya que está a 17 km aguas arriba. También incluye 200 m del río Maguá, contadoshacia aguas arriba de su confluencia. La figura 3, tiene su proyección horizontal.
En elevación, el tramo de estudio está en la figura 4. Presenta una morfología atípica, conun área intermedia menos profunda, cuanto más si se considera que fue tragado parapermitir la navegación de barcazas, y por tanto, debe suponerse que su fondo fueconformado en forma horizontal, aunque fuera escalonado. La disminución de laprofundidad inmediatamente aguas arriba del puerto, se interpretó como el área dedeposición de los sedimentos que al contacto con la intrusión salina, floculan y siguiendouna parábola sedimentan en ella.
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5.- Descargas del Higuamo.
Desafortunadamente, la gran cuenca del Higuamo sólo es aforada regularmente desde elaño 1967, en el Casuí, sitio Excavación, controlando apenas 300 km2 del área total. Latabla 1, contiene los caudales medios mensuales.
TABLA 1
CAUDALES MEDIOS MENSUALES DEL CASUÍEN M3/S
E F M A M J J A S O N D1.38 1.30 1.57 1.88 5.63 5.33 4.21 6.02 7.37 7.10 4.56 2.67
Para fines de tener una idea del orden de magnitud de los caudales que en promediodescargaría el sistema Higuamo al nivel del tramo de estudio, se calcularon por una simplerelación de áreas.
TABLA 2
CAUDALES MEDIOS MENSUALES CALCULADOS PARA EL HIGUAMOEN LA SECCIÓN NUEVA DESTILERÍA
EN M3/S
E F M A M J J A S O N D5.03 4.74 5.73 6.86 20.5 19.4 15.4 22.0 26.9 16.6 16.6 9.7
La figura 5, que grafica estos caudales, muestra dos picos bien diferenciados, uno en mayoy otro en setiembre-octubre, los cuales definen el período húmedo.
Durante todo el período del estudio, se hicieron aforos semanales del Higuamo en lasección Nueva Destilería, obteniéndose que únicamente durante las crecidas los caudalesdel río tenían preeminencia sobre los del mar, determinándose que eran necesarios 49 m3/spara desplazarlo. Por tanto, la mayor parte del tiempo los caudales eran entrantes, esdecir, hacia aguas arriba.
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TABLA 3
AFOROS DEL HIGUAMOEN LA SECCIÓN NUEVA DESTILERÍA
EN M3/S
E F M A M J J A S O N D24.6 29.3 40.1 26.7 20.5 23.3 26.1 30.4 27.4
68.0 49.0
La segunda línea de la tabla 3, contiene los promedios de los caudales entrantes y latercera, los caudales salientes. En la figura 6, se muestran los aforos realizados, negativospara los entrantes y positivos los salientes.
6.- Transporte de Sedimentos.
En la gran cuenca del Higuamo no se miden los sedimentos, de manera que para estimar eltransporte anual promedio, fue necesario guiarse por los dragados que se han hecho en elpuerto de San Pedro de Macorís y una batimetría que se hizo con motivo de este trabajo.Además, se utilizaron métodos como el de Colby para completar esos volúmenes.
De esta manera se estima en unos 100,000 m3 al año el tranporte promedio, quizá algomás.
7.- Mareas.
Las mareas son movimientos armónicos de las grandes masas de agua que responden a lasatracciones de la Luna y el Sol, a las perturbaciones de la costa, resonancia en bahías yestuarios. Matemáticamente se representan por la ecuación:
ηη σσ φφ= +∑ sin( . )1
n
t (1)
En esta ecuación ηη es la altura de agua, σσ frecuencia angular, t el tiempo y φφ el defase.
El parámetro que define el tipo de marea es el número de Froude, que para San Pedro deMacorís es 15, por lo que la honda es de amplitudes muy pequeñas, del orden de los 0.10a 0.15 m.
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PK OM S
=++
1 1
2 2
(2)
El coeficiente P para San Pedro de Macorís es de 0.5, indicando que las mareas sonsemidiurnas con influencias de combinadas, por lo tanto, las bajamares y pleamares debenocurrir pasadas las 06:00 y las 18:00 horas.Las mareas fueron medidas semanalmente durante el estudio y comparadas con las mareaspredichas por el Hydrographic Office del Almirantazgo de la Gran Bretaña, ambascoinciden con suficiente precisión.
La figura 7, muestra una marea típica.
8.- Estuario.
La interacción de las descargas del río y de las mareas definen los estuarios como: Bienmezclado, parcialmente mezclado o estratificado. Para los primeros predominan lasmareas y para los últimos los caudales de agua dulce.
En el caso del estuario Macorís se obtuvieron para el año del estudio:
TABLA 4
RELACIÓN DE AGUA DULCE A PRISMA DE MAREA
E F M A M J J A S O N D0.14 0.13 0.16 0.19 0.58 0.55 0.43 0.62 0.76 0.47 0.47 0.27BM BM PM PM PM PM PM E E PM PM PM
Los meses de enero y febrero el estuario estuvo bien mezclado; parcialmente mezclado enlos de marzo, abril, mayo, junio julio, octubre, noviembre y diciembre; estratificado agostoy setiembre.
Las figuras 8, 9 y 10, representan los perfiles típicos de los estuarios bien mezclado,parcialmente mezclado y altamente estratificado.
9.- Intrusión Salina.
Semanalmente se midió la intrusión salina y se hizo un perfil de ella en el tramo de estudio.Dependiendo de los caudales del Higuamo, encontramos que la misma podía extendersemás arriba de los 17 km estudiados. El estuario Macorís normalmente tiene agua de mar
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en toda su profundidad, con excepción de una pequeña lámina variable de 0.10 a 0.20 mde agua dulce en la parte superior.
La salinidad en esa capa de agua de mar del estuario es prácticamente uniforme en toda suprofundidad.
La figura 11, con algunas de las cuñas de intrusión salina medidas.
10.- Toma de Muestras, Análisis y Gráficas.
Los trabajos de campo de este estudio se llevaron a cabo cada miércoles del 18 de agostode 1995 al 17 de abril de 1996.
Al comienzo del estudio se eligieron 10 sitios de toma, éstos son:
10.1- Caño del Quisqueya10.2.- Río Maguá10.3.- Caño de Cementos Nacionales10.4.- Aguas Abajo de Cementos Nacionales, unos 400 m aguas abajo del puente
Sánchez.10.5.- Frente al Ingenio Cristóbal Colón10.6.- Frente a la Nueva Destilería de Industrial Macorisana10.7.- Frente a la Primera Cloaca Municipal10.8.- Frente al Alambique de Industrial Macorisana10.9.- A la Salida del Canal de Descarga de la Termoeléctrica10.10.- En el Puerto de San Pedro de Macorís
La figura 12, muestra los sitios.
El sitio 10.3., fue descartado al poco tiempo de comenzar el estudio, porque se comprobóque Cementos Nacionales no descargaba a través de ese caño. En el 10.9., sólo setomaron las temperaturas del agua de enfriamiento de las calderas.
Las muestras fueron tomadas en el “thalweg” del río a 0.2 y 0.8 de la profundidad, hastaque se comprobó que los resultados eran fundamentalmente los mismos que a 1.00 m deprofundidad como acostumbra la Corporación del Acueducto y Alcantarillado de SantoDomingo, CAASD.
Para la toma de las muestras se usó un tomamuestras cilíndrico de acero, con botella de300 ml, de 43.2 cm de alto por 10.2 cm de diámetro, de 4.1 Kg de peso, con cadena ycuerda. El oxígeno disuelto se midió directamente con un YS1-51B que permite la lecturadirecta; la conductividad eléctrica y los sólidos totales disueltos con un Hach. A lasmuestras de 300 ml se agregaron 2 ml de sulfato manganoso y 2 ml de álcali yoduro
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nitruro, para fijar el oxígeno y comprobar los resultados de campo. Estas muestras seguardaron en una nevera y fueron trasladadas al laboratorio de la CAASD, donde erananalizadas dentro de las 24 horas su toma.
Además se tomaba un galón de agua para los análisis: Cloruros, calcio, magnesio,carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, alcalinidad total, metales pesados, anhídrido carbónicolibre, dureza total, pH, temperatura, y número más probable de coliformes totales. En totalse tomaron 215 muestras y se hicieron 3,235 análisis de laboratorio.
Los resultados de todos los análisis de cada semana se graficaron siguiendo dos métodos,el Euler y el de Lagrange, lo que permite ver lo que pasa en un sitio a través del tiempo ylo que sucede al remontar el río un día determinado.
Las tablas 5 a 12, listan los resultados de los análisis para cada sitio a lo largo del tiempo,y las figuras 13 a 22, grafican los resultados de esas tablas. Los demás listados y gráficosno se han incluido.
11.- Visión General y Propuesta de Saneamiento.
El Higuamo y su estuario están contaminados, y, su grado de contaminación depende de laépoca del año, porque desafortunadamente, el estiaje coincide con la zafra azucarera,época en la que las descargas contaminantes son mayores y también la influencia de lasmareas, que forman una cuña salina que impide la salida de los contaminantes.
Los valores que alcanzan la demanda bioquímica y química de oxígeno, así como eloxígeno disuelto, los cloruros, el pH, los sólidos totales disueltos, etc., están normalmentefuera de los límites permisibles, y cuando los ingenios descargan sus residuos aumentan laconcentración de sodio al punto de que ocasionan grandes matanzas de peces varias vecesal año.
El saneamiento del Higuamo requiere no sólo de la construcción de plantas de tratamientopara el municipio, los ingenios y demás industrias contaminantes, sino que además, seráprobablemente necesario descargar esos efluentes directamente al mar, mediante un emisorsubmarino.
Reconocimiento.Reconocemos a la firma Brugal & co., C. por A., el financiamiento del presente estudiocomo un acto de desprendimiento y colaboración con el pueblo de San Pedro de Macorísen particular, y con el dominicano en general.
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BIBLIOGRAFÍA
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5.- The Nalco Water Handbook, The Nalco Chemical Company, Frank N. Kemmer,Editor in Chief, McGraw-Hill Book Company, New York, 1979.
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