El "Curva de Déficit de Oxígeno" (Oxygen Sag Curve) describe cómo una fuente de contaminación deprime el oxígeno aguas abajo y cómo la dinámica natural de autodepuración del ecosistema promueve la recuperación natural río abajo.
La Demanda Bioquímica de Oxígeno denota cuánto oxígeno van a consumir las poblaciones microbianas al alimentarse del material orgánico inyectado en el afluente (por descargas urbanas o fallas de PTARs).
El OD disponible es vital para los procesos bióticos (invertebrados bénticos, peces bentónicos). Está gobernado por la temperatura física, la reaireación mecánica producida por los saltos hidráulicos y por supuesto, por la fotosíntesis y respiración de cianobacterias (fitoplancton y algas base).
A pesar de haber sido creada a principios del siglo XX, esta formulación sigue en vigencia y define cómo la deuda progresiva se equilibra por el reingreso de oxígeno atmosférico:
D(t) = [kd·L₀ / (kr - kd)] × (e^(-kd·t) - e^(-kr·t)) + D₀·e^(-kr·t)
Si bien la intuición de Streeter-Phelps es valiosa, se queda corta sin considerar variaciones diurnas (día/noche), la respiración de las algas y la SOD. El motor unificado QUAL2K python y el front-end Hydrolitica hacen posible entender estos sistemas multivariables.