Chapter 4: Diving into the consumer nutrition environment: a Bayesian spatial factor
4.3. Statistical modeling
5.3.4. Advancing the application of up-to-date spatial statistical approaches in RFE
La modelización del tráfico se lleva a cabo mediante el modelo de dispersión de fuentes móviles CAL3QHC1
A continuación, se presentan los datos de partida y resultados obtenidos en la modelización de las emisiones de PM10 procedentes
del tráfico rodado en el entorno de las estaciones de medida de la calidad del aire ubicadas dentro del ámbito territorial del Plan de Mejora de la Calidad del Aire de la Zona Industrial de Huelva.
, a partir de los datos de volumen de tráfico en las vías consideradas y los factores de emisión de los vehículos, entre otros parámetros a considerar.
a) Selección de las zonas de tráfico a modelizar
La selección de las áreas a modelizar se realiza teniendo en cuenta la ubicación de las estaciones de medida de la RVCCAA, así como otros puntos que se consideren de interés en cada caso. Se define un área de 3 km x 3 km en torno a la estación de inmisión o punto de interés y se determinan las vías de tráfico significativas a incluir en el modelo, así como la intensidad de tráfico horaria y el factor de emisión de los vehículos que circulan por cada vía.
Las estaciones de la RVCCAA que miden niveles de inmisión de PM10 y disponen de un porcentaje de datos válidos adecuado,
dentro del ámbito del Plan de Huelva, son: Punta Umbría, Moguer, Palos, La Rábida, Campus El Carmen, Pozo Dulce, Marismas del Titán y La Orden. A continuación, se presenta una tabla con la tipología de cada una de las estaciones citadas:
Tabla 7.1. Tipología de las estaciones de la RVCCAA
Estación Tipología
Punta Umbría Industrial Urbana
Moguer Industrial Suburbana
Palos Industrial Suburbana
La Rábida Industrial Suburbana
Campus El Carmen Industrial Urbana
Pozo Dulce Tráfico/Industrial Urbana
Marismas del Titán Industrial Urbana
La Orden Industrial Urbana
Tal y como se comprueba en la tabla anterior, tan sólo la estación de Pozo Dulce está orientada a determinar la contribución del tráfico a los niveles de inmisión de contaminantes. Por tanto, la selección de las zonas en las que se realizarán las modelizaciones del tráfico se llevará a cabo teniendo en cuenta, además de la disponibilidad de datos de IMD, aquellos puntos más conflictivos y de mayor intensidad de circulación de vehículos. No obstante, se ha contemplado la ubicación de aquellas estaciones de medida de la calidad del aire que se localizan próximas a vías de circulación significativa.
Las zonas seleccionadas para la modelización del tráfico dentro del ámbito del Plan de Mejora de la Calidad del Aire de la Zona Industrial de Huelva son las siguientes:
- Núcleo urbano de Huelva (norte) - Núcleo urbano de Huelva (sur)
- Zona Industrial de Huelva (Polígono Industrial Nuevo Puerto) b) Datos generales de la modelización
En primer lugar, deben definirse las hipótesis de trabajo del caso a modelizar que consigan una simulación más cercana a la realidad del proceso de dispersión atmosférica, indicándose el tipo de dispersión (urbana o rural, según el caso), la longitud de la rugosidad superficial en función del tipo de usos del suelo y la velocidad de deposición de las partículas, entre otras variables. Cabe indicar que las partículas procedentes de las emisiones directas de los motores de combustión de los vehículos se encuentran mayoritariamente en el rango de tamaño de las partículas ultrafinas. Por tanto, la velocidad de deposición considerada en la modelización del tráfico es la correspondiente a partículas de este tamaño.
A continuación, se definen las condiciones meteorológicas representativas de la zona de estudio. Como se indicó anteriormente, la modelización del tráfico se llevará a cabo tomando como referencia la meteorología del año 2006 en la estación de Huelva Ronda Este, (perteneciente a la Red de Estaciones Meteorológicas Automáticas de AEMET).
Para la simulación de la dispersión de las emisiones procedentes del tráfico se requiere la definición de las vías de circulación en cada una de las zonas seleccionadas, indicando el volumen de tráfico horario de cada vía así como el factor de emisión horario considerado.
La evolución horaria del tráfico en cada una de las vías consideradas se determina a partir de los datos publicados por la Dirección General de Tráfico, así como datos proporcionados por la Delegación Provincial de Obras Públicas y por el Departamento de Geología de la Facultad de Ciencias Experimentales de la Universidad de Huelva. No obstante, la intensidad media diaria de vehículos de aquellas vías para las que no se dispone de datos, se determina a partir del parque de vehículos y el tipo de vía que se desea incluir en la modelización.
Por otro lado, los factores de emisión considerados se determinan mediante la aplicación del modelo COPERT IV, a partir del parque de vehículos y las pautas de conducción, entre otros factores. COPERT IV estima las emisiones procedentes de los motores de combustión interna y del desgaste de frenos y neumáticos. Los factores de emisión de cada vía se definirán según el tipo de vía, asignándole una velocidad media de circulación a cada franja horaria considerada, según un patrón de circulación estándar (a mayor intensidad de tráfico, menor velocidad de circulación). Por tanto, para cada franja horaria se calcula un factor de emisión de PM10, en función de la velocidad media de conducción y considerando, además, la distancia recorrida y el ratio de vehículos ligeros y
pesados. De esta forma se consideran las horas punta, las horas valle y las horas intermedias de circulación de vehículos.
Para evaluar la contribución del tráfico a los niveles de inmisión de PM10, se define una malla de receptores (de 15 m de resolución)
que cubre todo el área de estudio y se determinan una serie de puntos de interés para analizar los resultados obtenidos.
Una vez realizada la modelización, se determina la contribución del tráfico a los niveles de inmisión, calculándose dicha contribución a los siguientes parámetros estadísticos:
- Valor medio anual de PM10
- Percentil 90,41 de los valores medios diarios de PM10
c) Modelización del tráfico en el núcleo urbano de Huelva (norte) - Zona 1
La modelización del tráfico en la Zona 1 de Huelva, incluye la localización de las estaciones de inmisión Campus El Carmen y La Orden.
La estación Campus El Carmen se localiza en una zona universitaria, en las coordenadas UTM (HUSO 30, ED-1950): 152.086 m, 4.132.417 m. Es una estación orientada a la industria y de tipo urbana.
La estación La Orden se localiza junto a la Avenida de Diego Morón, en las coordenadas UTM (HUSO 30, ED-1950): 150930 m, 4.133.372 m. Es una estación orientada a la industria y de tipo urbana.
El área de modelización del tráfico se define considerando las principales vías de circulación del núcleo urbano de Huelva, así como la localización de las estaciones de inmisión citadas anteriormente. Posteriormente, se analiza la intensidad de tráfico en las vías de circulación incluidas en la zona seleccionada.
De forma general, según la evolución del tráfico horario durante un día laborable, los periodos en los que tienen lugar la mayor densidad de circulación de vehículos son de 8:00-10:00, de 12:00-14:00 y de 19:00-22:00. Asimismo, el periodo de 3:00-5:00 es el de menor intensidad de tráfico en la vía.
La siguiente figura representa la contribución del tráfico en la zona a la media anual de PM10. Tal y como puede observarse, las
concentraciones más altas de PM10 se producen en las vías con mayores valores de IMD y en los puntos más complejos
(intersecciones, rotondas, etc.), encontrándose el máximo en un punto localizado sobre la Circunvalación (H-30). Se obtiene un valor máximo en la malla, de 2,69 µg/m3 aproximadamente a 700 m al SE de la estación de inmisión Campus El Carmen y a 1,2
Figura 7.1. Contribución del tráfico en la Zona 1 la media anual de PM10
La Tabla 7.2 contiene los valores de los parámetros estadísticos indicados anteriormente obtenidos en las estaciones de inmisión, así como en los puntos de interés considerados.
Tabla 7.2. Contribución del tráfico a los niveles de inmisión de PM10 en receptores discretos - Zona 1
CONTRIBUCIÓN DEL TRÁFICO A LOS NIVELES DE INMISIÓN DE PM10 EN RECEPTORES DISCRETOS - ZONA 1
RECEPTOR MEDIA ANUAL PM10
(µg/m3)
PERCENTIL 90,41 DIARIO PM10
(µg/m3)
Santuario de la Cinta 0,34 0,46
Estadio Olímpico 0,62 0,83
Parque Antonio Machado 0,40 0,52
Parque Moret 0,60 0,87
Plaza de toros 0,30 0,36
Avenida de Andalucía I 1,46 1,78
Avenida de Andalucía II 1,06 1,56
Avenida de Andalucía III 0,66 0,92
Avenida de las Flores 0,61 0,77
Avenida Costa de la luz 0,79 1,15
Calle Humilladero de la Cinta 0,87 1,13
Circunvalación (H-30) 1,15 1,45
Ronda Norte 0,35 0,75
Avenida Nuevo Colombino 0,82 1,08
Estación La Orden 0,56 0,70
Estación Campus El Carmen 0,16 0,20
Máximo de la malla 2,69 3,48
Receptores
Cabinas de inmisión VALOR MEDIO ANUAL
Valor máximo de la malla = 2,69 µg/m3
Localización de la contribución máxima
Ronda del Norte
Plaza de toros Autovía H-31 Autovía de circunvalación (H-30) Paseo Marítimo Avda. de Andalucía
C/ Doctor Juan Nicolás Márquez Domínguez
Avda. de la Cinta
Avda. de Santa Marta Avda. de la Unión Europea
C/ Río de la Plata
Avda. de Cristóbal Colón
Avda. Costa de la Luz Avenida Costa de la Luz
C/Humilladero de la Cinta Santuario de la Cinta
Ronda Norte
Estación de inmisión La Orden
Avda. de las Flores
Parque Moret
Avda. Andalucía III
Avda. Andalucía II Avda. Andalucía I Estación de inmisión Campus El Carmen Estadio Olímpico
Parque Antonio Machado
Circunvalación
Tal y como puede observarse en la Tabla 7.2, los valores más altos de los parámetros estadísticos analizados en los puntos de interés considerados, se producen en los receptores situados junto a la Avenida de Andalucía y la Circunvalación (H-30), que son las vías de mayor IMD en la zona.
La Figura 7.1 representa la evolución de la concentración de PM10 con la distancia a la Circunvalación (H-30), que es la vía donde se
produce la contribución máxima del tráfico a los niveles de inmisión de PM10. Como puede observarse, en el tramo 0-50 m la
concentración disminuye rápidamente, de 2,0 a 0,5 µg/m3. A partir de 50 m, la concentración disminuye gradualmente hasta un
valor aproximado de 0,20 µg/m3.
Figura 7.2. Evolución de la concentración de PM10 con la distancia. Circunvalación (H-30)
d) Modelización del tráfico en el núcleo urbano de Huelva (sur) – Zona 2
La modelización del tráfico en la Zona 2 de Huelva, incluye la localización de las estaciones de inmisión Pozo Dulce y Marismas del Titán.
La estación Pozo Dulce se localiza junto a la Avenida Nuevo Colombino, en las coordenadas UTM (HUSO 30, ED-1950): 151.069 m, 4.130.444 m. Es una estación orientada al tráfico y a la industria y de tipo urbana.
La estación Marismas del Titán se localiza próxima a la Avenida Escultora Miss Whitney, en las coordenadas UTM (HUSO 30, ED- 1950): 150.440 m, 4.130.384 m. Es una estación orientada a la industria y de tipo urbana.
El área de modelización del tráfico se define considerando las principales vías de circulación del núcleo urbano de Huelva, así como la localización de las estaciones de inmisión citadas anteriormente. Posteriormente, se analiza la intensidad de tráfico en las vías de circulación incluidas en la zona seleccionada.
De forma general, según la evolución del tráfico horario durante un día laborable, los periodos en los que tienen lugar la mayor densidad de circulación de vehículos son de 8:00-10:00, de 12:00-14:00 y de 19:00-22:00. Asimismo, el periodo de 3:00-5:00 es el de menor intensidad de tráfico en la vía.
La Figura 7.2 representa la contribución del tráfico en la zona a la media anual de PM10. Tal y como puede observarse, las
concentraciones más altas de PM10 se producen en las vías con mayores valores de IMD y en los puntos más complejos
(intersecciones, rotondas, etc.), encontrándose el máximo en un punto localizado en la Plaza del 12 de Octubre. Se obtiene un valor máximo en la malla, de 1,88 µg/m3
Distancia desde la vía (m)
aproximadamente a 1,5 km al ONO de la estación de inmisión Marismas del Titán y a 2 km al oeste de la estación de inmisión Pozo Dulce.
Con ce ntr aci ón P M 10 (µ g/m 3)
Figura 7.3.
Figura 7.4. Contribución del tráfico en la Zona 2 a la media anual de PM10
La tabla siguiente contiene los valores de los parámetros estadísticos indicados anteriormente obtenidos en las estaciones de inmisión, así como en los puntos de interés considerados.
Tabla 7.3. Contribución del tráfico a los niveles de inmisión de PM10 en receptores discretos - Zona 2
CONTRIBUCIÓN DEL TRÁFICO A LOS NIVELES DE INMISIÓN DE PM10 EN RECEPTORES DISCRETOS – ZONA 2
RECEPTOR MEDIA ANUAL PM10
(µg/m3) PERCENTIL 90,41 DIARIO PM10 (µg/m3) Ayuntamiento 0,35 0,45 Catedral 0,16 0,29 Casa Colón 0,26 0,34 Parque de Zafra 0,21 0,28
Plaza de San Sebastián 0,85 1,11
Parque de Alonso Sánchez 0,23 0,29
Receptor 1 0,29 0,36 Receptor 2 0,49 0,72 Receptor 3 0,56 0,66 Receptor 4 0,53 0,65 Receptor 5 0,50 0,64 Receptor 6 1,01 1,30
Estación Marismas del Titán 0,27 0,35
Estación Pozo Dulce 0,62 0,79
Máximo de la malla 1,88 2,15
Tal y como puede observarse en la Tabla 7.3, los valores más altos de los parámetros estadísticos analizados en los puntos de interés considerados se producen en el Receptor 6, junto a la Circunvalación, y en el receptor Plaza de San Sebastián, localizados sobre vías con una intensidad media diaria de vehículos elevada.
La Figura 7.4 representa la evolución de la concentración de PM10 con la distancia a la Avenida de Andalucía, que es una de las vías
de mayor IMD en la zona. Como puede observarse, en el tramo 0-50 m la concentración disminuye rápidamente, de 0,86 a 0,44 µg/m3. A partir de 50 m, la concentración disminuye gradualmente hasta un valor aproximado de 0,25 µg/m3.
VALOR MEDIO ANUAL Valor máximo de la malla = 1,88 µg/m3
Localización de la contribución máxima Receptores
Cabinas de inmisión
Autovía de Circunvalación (H-30) Avda. Nuevo Colombino Avda. de Pío XV Avda. de Italia Avda. de Cádiz Avda. de Andalucía Avda. de Hispanoamérica Alameda Sundheim
Avda. del Alcalde Federico Molina Orta
Receptor 1 Receptor 2 Parque de Zafra Receptor 3 Receptor 4 Catedral Ayuntamiento Casa Colón
Parque de Alonso Sánchez Plza de San Sebastián
Estación Marismas del Titán Estación Pozo Dulce Receptor 5
Figura 7.5. Evolución de la concentración de PM10 con la distancia. Avenida de Andalucía
e) Zona industrial de Huelva (Polígono Industrial Nuevo Puerto) – Zona 3
El área de modelización del tráfico se define en el entorno de la Carretera Nacional 442 en su intersección con la vía que comunica dicha carretera con la A-494 procedente de Palos de la Frontera (Polígono Industrial Nuevo Puerto). Posteriormente, se analiza la intensidad de tráfico en las vías de circulación incluidas en la zona seleccionada.
De forma general, según la evolución del tráfico horario durante un día laborable, los periodos en los que tienen lugar la mayor densidad de circulación de vehículos son de 8:00-10:00, de 12:00-14:00 y de 19:00-22:00. Asimismo, el periodo de 3:00-5:00 es el de menor intensidad de tráfico en la vía.
La siguiente figura representa la contribución del tráfico en la Zona 3 a la media anual de PM10. Tal y como puede observarse, las
concentraciones más altas de PM10 se producen en los puntos más complejos (intersecciones, rotondas, etc.), encontrándose el
máximo sobre la Carretera Nacional 442, justo en la intersección con la otra vía de acceso a las instalaciones industriales, incluida en la modelización. Se obtiene un valor máximo en la malla, de 1,18 µg/m3
Distancia desde la vía (m)
. Con ce ntr aci ón P M 10 (µ g/m 3)
Figura 7.6. Contribución del tráfico en la Zona 3 a la media anual de PM10
La tabla siguiente contiene los valores de los parámetros estadísticos indicados anteriormente obtenidos en los puntos de interés considerados.
Tabla 7.4. Contribución del tráfico a los niveles de inmisión de PM10 en receptores discretos- Zona 3
CONTRIBUCIÓN DEL TRÁFICO A LOS NIVELES DE INMISIÓN DE PM10 EN RECEPTORES DISCRETOS- ZONA 3
RECEPTOR MEDIA ANUAL PM10
(µg/m3) PERCENTIL 90,41 DIARIO PM10 (µg/m3) Receptor 1 0,28 0,41 Receptor 2 0,19 0,29 Receptor 3 0,36 0,50 Receptor 4 0,29 0,38 Receptor 5 0,29 0,39 Receptor 6 0,24 0,31 Receptor 7 0,16 0,30 Máximo de la malla 1,18 1,39
Tal y como puede observarse en la Tabla 7.4, los valores más altos de los parámetros estadísticos analizados en los puntos de interés considerados, se producen en el Receptor 3, que se encuentra a menor distancia de la vía. No obstante, los Receptores 4 y 5 también registran resultados más elevados debido a que se localizan próximos a la intersección de las dos vías modelizadas. La Figura 7.5 representa la evolución de la concentración de PM10 con la distancia a la carretera Nacional 442, que es la vía donde
se produce la contribución máxima del tráfico a la media anual de PM10. Como puede observarse, en el tramo 0-50 m la
concentración disminuye rápidamente, de 0,8 a 0,24 µg/m3. A partir de 50 m, la concentración disminuye gradualmente hasta un
valor aproximado de 0,04 µg/m3. Receptor 1 Receptor 2 Receptor 3 Receptor 4 Receptor 5 Receptor 6 Receptor 7 CN-442
Vía de acceso a las instalaciones industriales
Localización de la contribución máxima
Receptores VALOR MEDIO ANUAL
Figura 7.7. Evolución de la concentración de PM10 con la distancia. Carretera Nacional 442