Post on 29-Apr-2018
Valoración de la alteración del régimen de caudales en la cuenca del Guadalquivir:Propuesta de análisis y discusión.Barcelona, 20 de Abril de 2006
Valoración de la alteración del régimen de caudales en la cuenca del Guadalquivir:Propuesta de análisis y discusión.Barcelona, 20 de Abril de 2006
Víctor Cifuentes SanchezOficina de Planificación Hidrológica - Confederación Hidrográfica del Guadalquivirvjcifuentes@chguadalquivir.es
Víctor Cifuentes SanchezOficina de Planificación Hidrológica - Confederación Hidrográfica del Guadalquivirvjcifuentes@chguadalquivir.es
Emiliano Mellado AlvarezTECNOMA-Grupo TYPSA. Oficina de Sevillaemellado@typsa.es
Emiliano Mellado AlvarezTECNOMA-Grupo TYPSA. Oficina de Sevillaemellado@typsa.es
e c nomaGrupoTYPSA
T
e c nomaGrupoTYPSA
T
Caracterización de la demarcación
El régimen natural: Cuando necesita el agua un río?
Cuantificando la alteración:Métodos y tendencias.Disponibilidad de datos y elección de indicadores. Cuantificación de la alteración en una red.Conclusiones, incertidumbres y necesidades,
La demarcación hidrográfica del Guadalquivir
Depresión del Guadalquivir
Sierra Morena
Cordilleras Béticas
MediterráneoAtlántico
DH SUR
DH SEGURA
Guadalquivir[57.527 km2]
Guadalete[3.677 km2]
Barbate[1.439 km2]
Ámbito espacial: 57.527 km2
3.913.794 habitantes
Pcp media: 570 mm/añoClima mediterráneoAlta variabilidad espacial, intraanual e interanualAños secos agrupados
Identificación de presiones: Extracción de agua
Riegos con aguas superficiales494.659 ha en el Guadalquivir40.882 ha en Guadalete-Barbate
Identificación de presiones: Presiones morfológicas
Inventario de otras presiones potencialesInventario de otras presiones potenciales
Cartografía de Referencia (MTA10,MTN25)Cartografía de Referencia (MTA10,MTN25)
FotointerpretaciónFotointerpretaciónInformación complementaria:Información complementaria:CEDEX, OPHCEDEX, OPH--CHG, Junta de CHG, Junta de AndalucíaAndalucía
BD Inventario de presiones:Identificación, Localización, Dimensiones
BD Inventario de presiones:BD Inventario de presiones:Identificación, Localización, Identificación, Localización, DimensionesDimensiones
Datos de CampoDatos de Campo
Identificación de presiones: Regulación de caudales
• La demanda agrícola no coincide con la disponibilidad de recursos. Se obliga al agua a circular en verano, invirtiendo el régimen hidrológico
• ¿Porqué es tan importante el régimen hidrológico?
• Condiciona las variaciones de los flujos de energía en el tiempo y el espacio (a lo largo del cauce, con las riberas y las llanuras de inundación y con la zona hiporreica).
• Modela los habitats, su distribución y su evolución.
• Condiciona el movimiento de los organismos entre los habitats
• Las comunidades biológicas de los ríos están perfectamente adaptadas al régimen fluvial.
• Su alteración favorece la aparición de especies exóticas y oportunistas.
• Es una de las principales variables de la ecología fluvial , ya que modela y organiza la estructura y los procesos de los ecosistemas
El régimen natural de caudales:Bases ecológicas
La alteración de caudal favorece la introducción de especies exóticas
Q
Variabilidad
Estrategias de vida en régimen naturalSeñales, crecimiento, Reproducción, Migración, Reclutamiento
EstacionalidadPredictibilidad
Estabilidad Q básico, señales
Estiaje
Crecida
Dimensiones vitales:Longitudinal, lateral, vertical
DispersiónSeñales
Acceso zona inundable
Caudal determinante del hábitat físico:Morfología, complejidad, perturbaciones
biodiversidad
MagnitudFrecuenciaDuraciónPredictibilidadTasa de cambio
tiempo
Bunn+Arthington (2002)
Evaluación de la alteración hidrológica:Técnicas (métricas) y métodos (enfoques)
Diferentes índices: diferentes cuestiones y objetivosMagnitud, duración, predictibilidad, frecuencia, tasa de cambioOLDEN, J.D.; POFF, N.L. (2003). Redundancy and the choice of hydrologic indices for characterizing streamflow regimes. River Research and applications 19; 101-121.
Magnitud [94]
Duración [44]
Frecuencia [14]
Predictibilidad [10]
Tasa de cambio [9]
RICHTER, B.D.; BAUMGARTNER, J.V.; BRAUN, D.P., WIGINGTON, R. (1998). A spatial assessment of hydrology alteration within a river network. Regulated Rivers: Research & Management 14: 329-340.
RITCHER, B.D.; RITCHER, H.D. (2000). Prescribing flood regimes to sustain riparian ecosystems along meandering rivers. Conservation Biology 14(5): 1467-1478.BLACK, A.R.; J.S. ROWAN, R.W.; DUCK, O.M. BRAGA, B.E. CLELLAND (2005). DRHAM; a method for classifying flow regime alterations for the EC Water Framework Directive. Aquatic conservation; Marine and freshwaterecosystems 15: 427-446
BAEZA SANZ, D.; GARCIA DE JALON, D. The natural variabilityapproach. Aplication to five rivers in the Ebro basin, Spain. In press
• PROBLEMA: Escasez de dato diario histórico pre-impacto. Hay pocas series disponibles de más de 20 años y a veces son dudosas.
• Hay buenos datos post-impacto (datos de entradas y salidas de los embalses)
• Se dispone de restituciones a régimen natural. A nivel mensual son robustas: el régimen está razonablemente simulado.
• Podemos cuantificar la desviación del régimen mensual actual respecto al natural.
A global classification of river regimes:
Caracterización mensual de los principales regímenes fluviales.
Haines, A.T.; Finlayson, B.L.; McMahon, T.A. (1988). Applied Geography8: 255-272
A global classification of river regimes:
Caracterización mensual de los principales regímenes fluviales.
Haines, A.T.; Finlayson, B.L.; McMahon, T.A. (1988). Applied Geography8: 255-272
E.A. 47 Puente Genil (Río Genil):Régimen natural [1913-1959] Régimen real [1984-1993]
,3
,2
,1
0,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Distribución mundial de los principales regímenes fluviales.“A global classification of river regimes”. Haines, Finlayson & McMahon
Applied Geography (1988), 8, 255-272
Distribución mundial de los principales regímenes fluviales.“A global classification of river regimes”. Haines, Finlayson & McMahon
Applied Geography (1988), 8, 255-272
Distribución mundial de los principales regímenes fluviales.“A global classification of river regimes”. Haines, Finlayson & McMahon
Applied Geography (1988), 8, 255-272
12. Moderate winter13. Extreme winter14. Early spring(Mediterráneo)
6. Mid-summer7. Extreme late summer(Monzónico)
E.A. 47 Puente Genil (Río Genil):Régimen natural [1913-1959] Régimen real [1984-1993]
,3
,2
,1
0,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
• Pretendemos medir el desplazamiento de la curva mensual respecto a la original.
• Si ambas fueran idénticas y las superpusiéramos, el área común a ambas curvas sería el 100 %.
• Si no coincidieran, p.e., en régimen natural el agua circula de Noviembre a Marzo y tras la construcción de la presa solo de Mayo a Septiembre, el área común sería el 0 %.
• Proponemos como indicador el % / 100 de área común .
La Puebla IAC=0,48
• Pretendemos medir el desplazamiento de la curva mensual respecto a la original.
• Si ambas fueran idénticas y las superpusiéramos, el área común a ambas curvas sería el 100 %.
• Si no coincidieran, p.e., en régimen natural el agua circula de Noviembre a Marzo y tras la construcción de la presa solo de Mayo a Septiembre, el área común sería el 0 %.
• Proponemos como indicador el % / 100 de área común .
La Puebla IAC=0,48
IAC = 0,45
• En el conjunto de la cuenca usaremos como régimen natural las medias del modelo SIMPA (CEH-CEDEX) para el periodo 1940-1996. Como régimen real usaremos los caudales circulantes del periodo 1999-2004
• En el conjunto de la cuenca usaremos como régimen natural las medias del modelo SIMPA (CEH-CEDEX) para el periodo 1940-1996. Como régimen real usaremos los caudales circulantes del periodo 1999-2004
121110987654321
,4
,3
,2
,1
0,0 121110987654321
,4
,3
,2
,1
0,0121110987654321
,3
,2
,1
0,0
Desembalse
Emb. Fernandina Emb. Tranco Emb. La Puebla
SIMPA
IAC=0,10 IAC=0,21 IAC=0,48
,3
La Puebla IAC=0,48
,3
IAC=0,81
121110987654321
,4
,3
,2
,1
0,0
Aportación,2
IAC=0,86
121110987654321
,1
0,0
,2
,1
0,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
IAC=0,81
Sin indicios de regulaciónIAC > 0,75
Con indicios de alteración0,50 < IAC < 0,75
Con evidencia de alteración0,33 IAC < 0,50
Con evidencia de alteración muy graveIAC < 0,33
121110987654321
,3
,2
,1
0,0
121110987654321
,3
,2
,1
0,0
Tranco IAC=0,86 La Puebla IAC=0,48
Diferentes grados de alteración del régimen fluvial
El Agrio IAC=0.92
121110987654321
,3
,2
,1
0,0
Vadomojon IAC=0.47
121110987654321
,3
,2
,1
0,0
Iznajar IAC=0.26
121110987654321
,3
,2
,1
0,0
Fernandina IAC=0,1
121110987654321
,4
,3
,2
,1
0,0
El Portillo IAC 0,83
121110987654321
,18
,16
,14
,12
,10
,08
,06
,04
,02
0,00
,3
,2
,1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pedro Marín IAC=0.64
Valores IAC: salidas
IAC: salidas:>0,75
IAC: salidas: 0,5-0,75
IAC: salidas: 0,33-0,5
IAC: salidas: <0,33
Valores IAC: entradas
IAC:entradas
IAC:entradas
IAC:entradas
IAC: entradas
Aplicación espacial a la red de drenaje:
Información disponible: SIMPA, modelo distribuidoDatos explotación embalses
Aplicación espacial a la red de drenaje:
Información disponible: SIMPA, modelo distribuidoDatos explotación embalses
Formulación:
IACn = (IAC 0 x % desembalse + 0,83 x % trasembalse) x 0,01
Aplicación espacial a la red de drenaje:
Información disponible: SIMPA, modelo distribuidoDatos explotación embalses
Formulación:
IACn = (IAC 0 x % desembalse + 0,83 x % trasembalse) x 0,01
0,83 valor medio del IAC en aportaciones recibidas por embalses de cabeceraIACn: IAC en un punto nIAC0: IAC en el embalse
Ejplo: Punto con Q =10 m3/seg, de los que 4 proceden de desembalse con IAC 0,29
IAC = 0,29*0,4 + 0,83*0,6 = 0,58
[a] [b]
Bajo Genil
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 50 100 150 200 250
Km desde Iznajar
IAC
0,57
0.32
0.42
Río Guadalen - Guadalimar
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Km desde Guadalmena
IAC
0.74
0.60
Valoración del IAC estimado vs observado
0,6
0,4
0,2
0,00,60,40,20,0
IAC salida- IAC llegada real
IAC
sal
ida-
IAC
lleg
ada
sim
ulad
o
(r2=0,97)
Discusión
Fortalezas:Índice sencillo, intuitivo y sinópticoDatos fácilmente disponiblesRecoge la tendencia a la renaturalización del río
Debilidades:Base de cálculo mensualNo tiene en cuenta las variaciones de la cantidad
Integrar términos relativos a la magnitud:Ejemplo: (IAC x Qreal / Qteórico)1/2
DesarrollosIncorporar términos relativos a otros elementos:Máximos, mínimos, fluctuación diaria.Pero su simplicidad es también su ventaja
• CONCLUSIONES• La alteración es estructural. ¿De que régimen ambiental de caudales
podemos hablar garantizando los derechos existentes?• INVIERNO: Asegurar mínimos con la máxima naturalidad, aun con caudal
reducido. Determinación y simulación de eventos clave.• VERANO: Ausencia de eventos catastróficos: predicibilidad.• Ese régimen aseguraría mínimos en invierno y caudales elevados y estables
en verano.• Poco que ver con un río mediterráneo. Sería un régimen monzónico
atenuado, tipo 5 o 7 de Haines.• Puede ser el máximo alcanzable respetando los derechos consolidados.
¿Pueden así las comunidades biológicas existentes alcanzar el “buen estado ecológico” según lo entiende la DMA?
• Necesidad de investigación en cauces muy regulados, sin vertidosimportantes y en los que haya transcurrido tiempo suficiente como para haber alcanzado un equilibrio.
• ¿POTENCIAL vs ESTADO ECOLÓGICO?.¿RIOS vs HMWB?. • El nuevo régimen hidrológico es asumido por la población, sobre todo en el
medio rural. Cualquier renaturalización significativa necesitará de un nuevo consenso social.
• “El viejo paradigma de la gestión hidrológica está agotado, pero el nuevo carece de legitimidad social suficiente”
Referencias para la discusión:
BLACK, A.R.; J.S. ROWAN, R.W.; DUCK, O.M. BRAGA, B.E. CLELLAND (2005). DRHAM; a method for classifying flow regime alterations for the EC Water Framework Directive. Aquatic conservation; Marine and freshwater ecosystems 15: 427-446
BUNN, S.E.; ARTHINGTON, A.H. (2002). Basic principles and ecological consequences of altered flow regimes for aquatic biodiversity. Environmental management 30(4): 492-507.
OLDEN, J.D.; POFF, N.L. (2003). Redundancy and the choice of hydrologic indices for characterizing streamflow regimes. River Research and applications 19; 101-121.
RICHTER, B.D.; BAUMGARTNER, J.V.; BRAUN, D.P., WIGINGTON, R. (1998). A spatial assessment of hydrology alteration within a river network. Regulated Rivers: Research & Management 14: 329-340.
RICHTER, B.D.; BAUMGARTNER, J.V.; WIGINGTON, R., BRAUN, D.P. (1997). How much water doesa river need? Freshwater Biology 37: 231-249.
RICHTER, B.D.; MATHEWS, R.; HARRISON, D.L.; WIGINGTON, R. (2003). Ecologically sustainable water management: managing river flows for ecological integrity. Ecological Applications 13(1): 206-224.
RITCHER, B.D.; RITCHER, H.D. (2000). Prescribing flood regimes to sustain riparian ecosystems along meandering rivers. Conservation Biology 14(5): 1467-1478.
POFF, N.L.; ALLAN, D.; BAIN, M.B.; JARR, J.R.; PRESTEGARRD, K.L.; RICHTER, B.; SPARKS, R.E.; STROMBERG, J.C. (1997). The natural flow regimen. A paradigm for river conservation andrestoration. BioScience 47(11): 769-784.
STANFORD, J.A.; WARD, J.V. (2001). Revisiting the Serial Discontinuity Concept. Regulated rivers: Research & Management 17: 303-310.
MUCHAS GRACIAS -- MOLTES GRÀCIES
•FINAL
Bajo Guadiato
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 10 20 30 40 50 60
Km desde PuenteNuevo
IAC
0,70