lunes, 21 de noviembre de 2011

REPRESENTACIONES GRAFICAS DE LA COMPOSICION DEL AGUA. SU OBTENCIÓN

Se utilizan representaciones gráficas para obtener una visualización sencilla y lo más completa posible de composición y características químicas de las aguas. Además de las variaciones muestrales se utilizan:

Diagramas divariantes:
Se utilizan para representar la variación de un parámetro con respecto a otro. En ocasiones, permiten visualizar la variación de varios parámetros con respecto a otro. Otras veces se utilizan para visualizar la variación de índices, o relaciones, con respecto a otros.

• Diagramas de barras Collins (diagramas de balance iónico):
Representan la composición del agua en meq/l ó tanto por ciento de meq/l de iones mayoritarios. Los cationes se proyectan a la izda. y los aniones a la dcha.

• Diagramas circulares:
Son equivalentes a los de barras, aunque se representan cationes y aniones en el mismo círculo, donde además se puede representar otro parámetro (p.e. TSD) como un círculo interior.
Solo permiten representar la composición de una muestra. Pueden ser representados en mapas, con lo que se obtiene una visualización rápida de la variación espacial de la composición del agua.

• Diagramas de Piper-Hill-Langelier (diagramas triangulares):
Es una de las gráficas más utilizadas. En el se incluyen aniones y cationes en forma simultánea. Este gráfico permite representar muchos análisis sin dar origen a confusiones. Las aguas geoquímicamente similares quedan agrupadas en áreas bien definidas.
Está formado por dos triángulos equiláteros, donde se representa, respectivamente, la composición aniónica y catiónica del agua y un del campo central romboidal en el que se representa la composición del agua deducida a partir de aniones y cationes.
Es necesario recalcular las concentraciones de los iones expresadas en meq/l a tanto por ciento con respecto a la suma de aniones y cationes respectivamente y sólo se pueden reunir en cada triángulo tres aniones y/o tres cationes. A cada vértice le corresponde el 100% de un anión o catión.
Como aniones se suelen representar: HCO3- + CO3=, SO4= y Cl- + NO3- y como cationes Na+ + K+, Ca++ y Mg++.
En este tipo de diagramas no se representan concentraciones absolutas. Frente a este inconveniente y la imposibilidad de representar más de tres iones por triángulo, estos diagramas permiten reflejar las variaciones causadas por mezclas de aguas, precipitaciones-disoluciones, procesos de intercambio iónico, etc., en definitiva, los diagramas permiten ilustrar la evolución hidroquímica de las aguas.
Permiten establecer de forma directa el tipo de agua en relación a las facies   hidroquímicas

• Diagrama de Stiff modificado:
Esta gráfica está compuesta por tres ejes horizontales, cada uno de ellos uniendo un catión y un anión. Todos los cationes se disponen en la parte izquierda del diagrama, y los aniones al derecho. Siempre el Na+ se confronta con el Cl-, el Ca++ con el HCO3- y el Mg++ con el SO4= (a veces también se pueden mostrar otros dos iones, como el Fe++ contra el NO3). Todos los ejes horizontales están a la misma escala (lineal) y las concentraciones están dadas en meq/l.
Dos características sobresalen en este tipo de diagrama: por un lado permite visualizar claramente diferentes tipos de agua (cada una con una configuración particular) y, en forma simultánea, permite dar idea del grado de mineralización (ancho de la gráfica), en la grafica siguiente se muestran algunas apreciaciones de este diagrama que caracterizan varios tipos de aguas.
Permite apreciar los valores de las relaciones iónicas con respecto a la unidad y la variación de las relaciones entre cationes y entre aniones de una muestra.
También pueden representarse en un mapa, con lo que se visualiza rápidamente la variación espacial de la mineralización del agua en el acuífero.

• Diagrama Schoeller-Barkalof:
También llamado "spider", permite representar varias muestras en un mismo diagrama, para que puedan ser comparadas.
Se disponen varias semirrectas o columnas verticales paralelas, igualmente espaciadas y divididas en escala logarítmica y con el mismo módulo. A cada semirrecta se le asocia un anión o un catión, excepto la primera columna que no tiene asociada ningún ión y su unidad de medida es en meq/l, las demás tienen como unidad de medida mg/l.
El orden de las columnas es el siguiente:

Columna 1: sin ión, unidad de medida meq/l
Columna 2: Ca, unidad de medida mg/l
Columna 3: Mg, unidad de medida mg/l
Columna 4: Na, unidad de medida mg/l
Columna 5: Cl, unidad de medida mg/l
Columna 6: SO4, unidad de medida mg/l
Columna 7: HCO3, unidad de medida mg/l
Columna 8: NO3, unidad de medida mg/l

La columna Nº 1 puede estar dividida de 0.1 hasta 1000 (meq/l), y las demás se deben configurar y colocar de tal manera que el peso del equivalente de cada ion coincida con el 1 de la primera columna, cuya escala es en meq/l (esto hace que las divisiones queden desplazadas).

• Diagrama de Gibbs  (boomerang):
En el diagrama de Gibbs es graficada la concentración de los sólidos disueltos totales (eje y)  en función de la relación:

Se caracteriza por poseer tres zonas asociadas a los procesos de evaporación, interacción agua-roca y precipitación atmosférica.
Este diagrama es más aplicado a las aguas superficiales que subterráneas. La química de aguas superficiales está determinada por tres factores: Lluvia (en el dominio de Precipitación); Reacciones de intemperismo (dominio de Roca); y el dominio de Evaporación-cristalización.
La composición de la lluvia mundial está determinada por el contenido de NaCl de origen marino y bajas concentraciones de sólidos disueltos por lo que se encuentran en la esquina inferior derecha. El incremento de sales debido a la interacción agua-roca causado por la meteorización aumenta la proporción de sólidos disueltos afectando las concentraciones de calcio o bicarbonato relativas a sodio y cloruros. Finalmente la evapotranspiración, como sucede en áreas de cultivo o superficies con suficiente aridez que reciben escurrimiento subsuperficial por aguas de retorno agrícola; elevan el contenido de Na+ y de sólidos disueltos TDS.

• Diagrama radial:
Solo permiten representar una o dos muestras.
Como en el caso de los diagramas circulares o los diagramas Stiff, pueden ser representados en un mapa, permitiendo visualizar de forma rápida las variaciones espaciales de la composición del agua.

• Mapas de isolineas:
Incluyen líneas que representan puntos con un mismo valor del parámetro analizado. Se determinan mediante técnicas de análisis geoestadístico, normalmente el kriging establecido a partir del  variograma de mejor de ajuste.
Permiten evaluar la tendencia (gradiente) regional de determinado parámetro e identificar las áreas o sectores “anómalos” con respecto a esa tendencia regional.

• Mapas de puntos escalados:
Se representa el parámetro en el mapa mediante puntos cuyo tamaño es proporcional al valor del parámetro.
Una variante es la representación de rangos de valores mediante diferentes colores.
La principal ventaja es que ofrecen una información directa sobre la localización de los puntos de muestreo.
La principal desventaja es que cuando los puntos están muy próximos, estos se superponen, perdiendo definición

Se dispone de un software fácil de utilizar de uso libre, creado por la Universidad de Avignon, Permite realizar gráficos de Piper, Schoeller-Berkalov, Stiff, Binarios (estos permiten combinar una gama importante de parámetros, incluyendo datos isotópicos), Riverside/Wilcox, Korjinski, simulación de ph, cálculos estadísticos y modela usando algoritmo Phreeq. Permite además exportar lo gráficos realizados a un archivo jpg, bmp, fem y de tipo vectorial. De igual forma permite el cálculo de balance iónico, conductividad, TDS, pCO2, etc.

Los datos se pueden introducir en mg/l desde un archivo de Excel.

El idioma original es francés, pero también podemos cambiarlo a español o inglés

El programa llamado “Diagrammes” se puede descargar de la página:




1 comentario:

  1. En el blog agua y sig, puedes encontrar un tutorial de diagrammes. Es un excelente software y además es libre. Me parece mucho más sencillo que el Aquachem.

    ResponderEliminar

RESUMEN EJECUTIVO PLAN DE AHORRO DE ENERGIA 2011-2020