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Caudales de mantenimiento: Opciones de cálculo y experiencias de aplicación. Antoni Palau Dirección de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible. ENDESA Lima, abril de 2008. GESTIÓN DEL CICLO DEL AGUA. BALANCE PRECIPITACIÓN/EVAPOTRANSPIRACIÓN/INFILTRACIÓN. ESCORRENTÍA. REUTILIZACIÓN. - PowerPoint PPT Presentation
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Caudales de Caudales de mantenimiento:mantenimiento:
Opciones de cálculo y Opciones de cálculo y experiencias de aplicaciónexperiencias de aplicación
Antoni PalauAntoni Palau
Dirección de Medio Ambiente y Desarrollo Dirección de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible. ENDESASostenible. ENDESA
Lima, abril de 2008Lima, abril de 2008
GESTIÓN DEL CICLO DEL AGUAGESTIÓN DEL CICLO DEL AGUA
REUTILIZACIÓNREUTILIZACIÓN
(Consuntivo)(Consuntivo)
USOUSO(No Consuntivo)(No Consuntivo)
ESCORRENTÍAESCORRENTÍA
RESERVARESERVA
SUMINISTROSUMINISTRO
BALANCEBALANCEPRECIPITACIÓN/EVAPOTRANSPIRACIÓN/INFILTRACIÓNPRECIPITACIÓN/EVAPOTRANSPIRACIÓN/INFILTRACIÓN
REGULACIÓNREGULACIÓN
Caudales AmbientalesCaudales Ambientales
Qm B
T
CD
SD
Tr
QmQm
Bombeos (B) y Tomas (T)Embalses (C/S Derivación) Transvases (Tr)
MOTIVOS, CONDICIONANTES Y DENOMINACIONESMOTIVOS, CONDICIONANTES Y DENOMINACIONES
Caudal MedioambientalCaudal Medioambiental
Actividades recreativasActividades recreativas
Paisaje fluvialPaisaje fluvial
DiluciónDilución
Diversidad ecológicaDiversidad ecológica
Hábitat físicoHábitat físico
PecesPeces
RiberasRiberas
Ecosistema fluvialEcosistema fluvial
NavegaciónNavegación
Riegos y abastecimientosRiegos y abastecimientos
Caudal de MantenimientoCaudal de Mantenimiento
Espacios Naturales ProtegidosEspacios Naturales Protegidos
Caudal RecomendadoCaudal Recomendado
Caudal de RegulaciónCaudal de Regulación
Caudal MínimoCaudal Mínimo
Caudal ReservadoCaudal Reservado
¿Caudal Ecológico?¿Caudal Ecológico?
Caudal de CompensaciónCaudal de Compensación
Caudal AmbientalCaudal Ambiental
Caudal de AcondicionamientoCaudal de Acondicionamiento
Ley de Aguas (transposición de la Directiva Marco Europea del Agua)
• Establece como función de los Organismos de cuenca la realización de planes, pro-gramas y acciones que tengan como objetivo una adecuada gestión de las demandas, para promover el ahorro y la eficiencia económica y ambiental de los diferentes usos del agua….
ENFOQUE NORMATIVO ACTUAL EN ESPAÑAENFOQUE NORMATIVO ACTUAL EN ESPAÑA
• Los caudales ecológicos o demandas ambientales no tendrán el carácter de uso ... debiendo considerarse como una restricción que se supone con carácter general a los sistemas de explotación, después del abastecimiento ....
• La planificación hidrológica tendrá por objetivo general conseguir el buen estado ecológico del dominio público hidráulico y la satisfacción de las demandas de agua, el equilibrio y armonización del desarrollo regional y sectorial ...
• Los Organismos de cuenca, en las concesiones y autorizaciones que otorguen, adopta-rán las medidas necesarias para hacer compatible el aprovechamiento con el respeto al medio ambiente y garantizar los caudales ecológicos o demandas ambientales previstas en la Planificación Hidrológica.
1% ANE
10%
50% AMNV
10%
10%
50 l/s
5%
1% AT
10%
10%
N.E.
CRI TERI OS LEGALES. Fijan CAUDALES MÍ NI MOS para TERRI TORI OS CONCRETOS. EnEspaña se han establecido a través de los PLANES HI DROLÓGI COS y la LEGI SLACI ÓN
SOBRE PESCA FLUVI AL correspondiente.
QBM
10%
S/C10%/Q330
C.M.C.
20%
20%
N.E.
4. 4. MARCO LEGALMARCO LEGAL (III) (III)
5-10%/uHb
10%-2 l/s.km2
1-10%
IFIM/Q347
Q300
Q347
30-60%
Adapt. Ecohidrol.
IFIM
10% - Mh + Mhb
EUROPA
USA: ABF, Montana, IFIM
CANADA: 25%, Ecohidrol.REP. SUDÁFRICA: BBM
EFECTOS DE LA REDUCCIÓN DE CAUDAL EN CAUCESEFECTOS DE LA REDUCCIÓN DE CAUDAL EN CAUCES
AlteraciónAlteración
CAUDAL NATURALCAUDAL NATURAL
ModificaciónModificación
DesestructuraciónDesestructuración
EstabilizaciónEstabilización
UniformizaciónUniformización
DisminuciónDisminuciónhabitabilidadhabitabilidad
hidráulicahidráulica
hidrológicahidrológica
río-cauce-riberarío-cauce-ribera
CAMBIO MÁXIMO ADMISIBLECAMBIO MÁXIMO ADMISIBLE
comunidadescomunidades
calidad aguacalidad agua
CAUDAL MANTENIMIENTOCAUDAL MANTENIMIENTO
HABITABILIDADHABITABILIDADCalidad Calidad HábitatHábitat
Diversidad hidráulicaDiversidad hidráulica Cantidad HábitatCantidad Hábitat
Espacio disponibleEspacio disponible
BIODIVERSIDADBIODIVERSIDAD
Calidad aguaCalidad agua
VARIABILIDADVARIABILIDAD
EspacialEspacial
TemporalTemporal Baja frecuenciaBaja frecuencia
Alta frecuenciaAlta frecuencia
Ciclos biológicosCiclos biológicos
GeomorfologíaGeomorfología
RELACIÓNRELACIÓNRÍO-RIBERARÍO-RIBERA
FUNCIONES BÁSICAS DEL CAUDAL DE MANTENIMIENTOFUNCIONES BÁSICAS DEL CAUDAL DE MANTENIMIENTO
Capacidad bióticaCapacidad biótica
El caudal que permite la preservación de un nivel admisible de autodesarrollo del ecosistema fluvial.
Hab
itab
ilid
ad
Caudal
Organización
Composición
FuncionamentoEstructura
Nivel admisible = Caudal de mantenimiento
¿QUÉ ES UN CAUDAL DE MANTENIMIENTO?¿QUÉ ES UN CAUDAL DE MANTENIMIENTO?
Un compromiso social y cultural que responde a una forma de vida ambientalmente coherente.
Pre
serv
ació
n d
el a
Natu
rale
za
Uso de los recursos naturales
Bienestar
AlimentoEnergía
DesarrolloNivel admisible = Compromiso social
Caudal mínimo
Caudal mínimo
¿QUÉ SE NECESITA SABER PARA CALCULARLO?¿QUÉ SE NECESITA SABER PARA CALCULARLO?
Riberas
Especie de pezRápidos
Geomorfología fluvialMétodo hidráulicoPozas
Calidad del agua
Tablas
Método hidrológico
Método hidrobiológico
Método hidrobiológico
Ecosistema fluvial
Método hidrológico secuencial o método holístico
Paisaje fluvial
Método hidráulico
Las características limnológicas del río y el objetivo de preservación...
CAUDALES DE MANTENIMIENTO. Calculados para la conservación de los valoresbióticos del ecosistema fluvial. Su objetivo por tanto es MANTENER UN NI VEL
ADMI SI BLE DE DESARROLLO DE LA VI DA ACUÁTICA. Los caudales de mantenimientomás adecuados serán aquellos que I MI TEN EL RÉGI MEN HI DROLÓGI CO NATURAL, yaque las biocenosis acuáticas han evolucionado de acuerdo con las pautashidrológicas históricas. La fi jación de estos caudales de mantenimiento RESPONDE
A CRITERIOS CIENTÍFICOS, bajo distintos enfoques.
LOS CAUDALES DE MANTENIMIENTO Y SUCEDÁNEOSLOS CAUDALES DE MANTENIMIENTO Y SUCEDÁNEOS
CAUDALES MÍNIMOS. Aquellos que permiten MANTENER LA VI DA EN EL RÍO Y POCO
MÁS. Son caudales sin pretensiones de ser una solución ni definitiva ni ecológica,en el sentido amplio de ambos términos. Se calculan de f orma directa yarbitraria PRODUCTO DE UN PACTO más que de una f ormulación científi ca.
CAUDALES DE ACONDI CI ONAMI ENTO. Caudales que pueden establecerse sin más ocomo un COMPLEMENTO a los caudales mínimos o a los caudales de mantenimiento,para una FI NALI DAD DETERMI NADA, distinta de la conservación de valoresbióticos del ecosistema fluvial y ref erida a aspectos abióticos (caudal dedilución), estéticos (caudal de presencia de lámina de agua), recreativos (caudalpara prácticas deportivas) u otros. Se calculan como aquellos que permitenalcanzar la condición hidráulica necesaria para el objetivo perseguido.
PLANTEAMIENTOS METODOLÓGICOS ACTUALESPLANTEAMIENTOS METODOLÓGICOS ACTUALES
SEGÚN LOS DATOS UTI LI ZADOS, puede considerarse que, en la actualidad,basicamente existen CI NCO ENFOQUES, a partir de los cuales se perfi lan todas lasmetodologías existentes de cálculo de caudales de mantenimiento:
ENFOQUE HI DROLÓGICO: El caudal de mantenimiento se deduce a partir dedatos hidrológicos tratados de distintas f ormas, (caudales clasifi cados, tantopor ciento del caudal medio, análisis de series temporales, etc.). Como métodoshidrológicos más complejos están los que podrían denominarse, MÉTODOS
HI DROLÓGI COS SECUENCI ALES O PULSÁTI LES basados en el paradigma de loscaudales naturales y la integridad de los ecosistemas acuáticos.
ENFOQUE HI DRÁULI CO: El caudal de mantenimiento se deduce de la relaciónentre algún parámetro hidráulico (normalmente el perímetro mojado o laprofundidad) y el caudal.
MÉTODOS CI ENTÍ FI CO- TÉCNI COS. Determinan CAUDALES DE MANTENI MI ENTO paraLUGARES CONCRETOS. Pueden clasificarse de dos f ormas:
ENFOQUE HI DROBI OLÓGICO: El caudal se deduce a partir de una cuantifi caciónprevia del hábitat f ísico de una especie de referencia (normalmente peces) ydel análisis de su relación con el caudal mediante simulación hidráulica.
ENFOQUE HOLÍ STI CO: Su principio básico es similar al de los métodoshidrológicos secuenciales, pero más que un método, es un procedimiento con elque el caudal de mantenimiento se deduce buscando una solución consensuada apartir de un análisis independiente de la magnitud y distribución de caudal quenecesitan los componentes del ecosistema fluvial objetivo, sean aspectosabióticos, ecológicos, perceptuales, socioeconómicos o todos en conjunto. Sigueun modelo participativo de consenso, basado en un panel de expertos, por lo quees de aplicación local.
ENFOQUE ECOHI DROLÓGI CO: Es un enfoque híbrido entre el hidrológico y elhidrobiológico. El caudal de mantenimiento se calcula a partir de datoshidrológicos, pero adoptando como ref erente los requerimientos de una ovarias especies objetivo. No utiliza simulación hidráulica. Es un enfoque muyadecuado para planificación, pero no tanto para tramos de río concretos.
SEGÚN EL ASPECTO O COMPONENTE DEL MEDI O que tales caudales de mantenimientopretenden preservar. Bajo esta perspectiva, las anteriores cuatro categorías seconfiguran en tres tipos:
Caudales de mantenimiento defi nidos para la preservación de un COMPONENTE
ABI ÓTI CO DEL ECOSI STEMA FLUVI AL (paisaje, calidad del agua, etc.). Conduce ala utilización de métodos f undamentalmente hidráulicos o en menor medidahidrológicos simples, y admite la aplicación de métodos holísticos.
Caudales de mantenimiento defi nidos para la preservación de un COMPONENTE
BI ÓTI CO DEL ECOSI STEMA FLUVI AL (una especie de pez, el macrobentos, laribera, etc.). Conduce a la aplicación de métodos hidrobiológicos o en menormedida hidráulicos y admite en este caso también, la utilización de métodosmulticriterio (holísticos).
Caudales de mantenimiento defi nidos para la preservación de TODO EL
ECOSI STEMA FLUVI AL, sin ninguna preferencia particular. Conduce a la aplicaciónde métodos hidrológicos secuenciales, f undamentados en el estudio del régimenhidrológico y en base al resultado obtenido, se deja que el río o tramo de río seorganice de f orma absolutamente libre, sin penalizar ni priorizar ningúnaspecto o componente del medio, de f orma específi ca.
PLANTEAMIENTOS METODOLÓGICOS ACTUALES: SINTESISPLANTEAMIENTOS METODOLÓGICOS ACTUALES: SINTESIS
OBJETIVO A PRESERVAR O REFERENCIA
Méto
dos
Hid
roló
gic
os
(Est
adís
tico
s)
Méto
dos
Hid
ráulic
os
Méto
dos
Hid
robio
lógic
os
Méto
dos
Holís
tico
s
Méto
dos
Hid
roló
gic
os
(Secu
enci
ale
s)
Méto
dos
Eco
hid
roló
gic
os
RégimenHidrológico
ElementosAbióticos
EcosistemaFluvial
RequerimientosEcológicos
ElementosBióticos
AspectosHidráulicos
ElementosBióticos
AspectosGeomorfológicos
ElementosAbióticos
AspectosCulturalesD
ATO
S U
TIL
IZA
DO
S
OtrosAspectos
ElementosAbióticos
+Elementos
Bióticos+
OtrosElementos
EVOLUCIÓN HISTÓRICA, OBJETIVOS Y RELACIONESEVOLUCIÓN HISTÓRICA, OBJETIVOS Y RELACIONES
MÉTODOS MÉTODOS HIDRÁULICOSHIDRÁULICOS
MÉTODOS MÉTODOS HIDROBIOLÓGICOSHIDROBIOLÓGICOS
MÉTODOS MÉTODOS ECOHIDROLÓGICOSECOHIDROLÓGICOS
MÉTODOS MÉTODOS HIDROLÓGICOSHIDROLÓGICOS
MÉTODOS MÉTODOS HOLÍSTICOSHOLÍSTICOS
MÉTODOS HIDROLÓGICOS MÉTODOS HIDROLÓGICOS SECUENCIALESSECUENCIALES
70’s70’s Planificación y LegislaciónPlanificación y Legislación
Disponibilidad de Disponibilidad de espacioespacio
80’s80’s
Hábitat físico (peces)Hábitat físico (peces)
90’s90’s
00’s00’s
(Ecosistema fluvial)(Ecosistema fluvial)
(Ecosistema fluvial)(Ecosistema fluvial)
Planificación y LegislaciónPlanificación y Legislación
LOS METODOS HIDROLÓGICOS (ESTADÍSTICOS)LOS METODOS HIDROLÓGICOS (ESTADÍSTICOS)C
au
dal
Cau
dal
AñoAño
10%, 30%, ...10%, 30%, ...
Media o Mediana de mínimos, Media o Mediana de mínimos, etc.etc.
Cau
dale
s c
lasif
i cad
os
Cau
dale
s c
lasi f
icad
os
Días/añoDías/año
Q330, Q347 (o Q95%), ...Q330, Q347 (o Q95%), ...
Caudal de mantenimiento como valor constante o modulado estacionalmenteCaudal de mantenimiento como valor constante o modulado estacionalmente
LOS METODOS HIDRÁULICOSLOS METODOS HIDRÁULICOS
Caudal de mantenimiento como valor único y constanteCaudal de mantenimiento como valor único y constante
Perí
metr
o m
oja
do
Perí
metr
o m
oja
do
CaudalCaudal
Punto de cambio de pendientePunto de cambio de pendiente
Pro
fun
did
ad
Pro
fun
did
ad
CaudalCaudal
LOS METODOS HIDROBIOLÓGICOSLOS METODOS HIDROBIOLÓGICOS
V= 0,2 m/sV= 0,2 m/s
Z= 27 cmZ= 27 cmn= 0,04n= 0,04
A= 6,8 mA= 6,8 m22
s= 0,3%s= 0,3%
00
11
Prof.(vel., Prof.(vel., sust.,...)sust.,...)
I. I
don
eid
ad
I. I
don
eid
ad
[A x (Ip x Iz x ... X In[A x (Ip x Iz x ... X In)] )] = APU= APU
AñoAño
Cau
dal
Cau
dal
FrezFrezaa
AlevínajeAlevínaje
Juven.Juven.
AdultosAdultos
Caudal de mantenimiento adaptado al ciclo biológico de la especie de referenciaCaudal de mantenimiento adaptado al ciclo biológico de la especie de referencia
CaudCaudalal
AP
UA
PU
AdultAdultosos
AlevinesAlevines
HÁBITATHÁBITATEspecie acuática
determinada
Características hidrológicas
Características
hidráulicas
Calidad del agua
Relaciones predador-presa
Relaciones de
competencia
Características geomorfológic
as
ALIMENTO REFUGIO
REPRODUCCIÓN
DESARROLLO
SOBRE EL CONCEPTO DE HÁBITAT FÍSICOSOBRE EL CONCEPTO DE HÁBITAT FÍSICO
1,2 m3/s
DEL MICROHÁBITAT AL MESOHÁBITATDEL MICROHÁBITAT AL MESOHÁBITAT
Distribución de la velocidad media en función del caudal
4,4 m3/s
10,0 m3/s
m/s
Macro-habitat
Meso-habitat
ESCALA TEMPORAL/ESPACIAL DE ESTUDIO DEL HÁBITAT FÍSICOESCALA TEMPORAL/ESPACIAL DE ESTUDIO DEL HÁBITAT FÍSICO
Espacio (m)
0,01
0,1
1
100
1000
Tiempo (días)
1 10 100 1000 10000
Micro-habitat
Pico-habitat
Peces?
Riberas?
Macrobentos?
Percepción de cambio significativoPercepción de cambio significativo
Serie de caudales circulantesSerie de caudales circulantes
Interpretación “ecológica” de la serie de caudalesInterpretación “ecológica” de la serie de caudales
Cambio importante de caudal medible Cambio importante de caudal medible mediante índices hidrológicos o análisis mediante índices hidrológicos o análisis de discontinuidades en series temporalesde discontinuidades en series temporales
Caudal BásicoCaudal Básico
LOS METODOS HIDROLÓGICOS PULSÁTILES O SECUENCIALESLOS METODOS HIDROLÓGICOS PULSÁTILES O SECUENCIALES
LOS METODOS HIDROLÓGICOS SECUENCIALES: PRINCIPIOSLOS METODOS HIDROLÓGICOS SECUENCIALES: PRINCIPIOS
1. Los caudales circulantes contienen la información clave para explicar las características f ísicas y la organización espacial del ecosistema fluvial.
2. Los caudales circulantes contienen la información necesaria para explicar la variación temporal de funcionamiento (ciclos intra e interanuales) y evolución morfológica e hidráulica del ecosistema fluvial.
3. La organización espacial y la variación temporal del ecosistema fluvial determinan la composición, estructura, organización y dinámica de las comunidades naturales del ecosistema fluvial.
4. El reconocimiento de la información contenida en las series de caudales circulantes esfundamental para la comprensión del funcionamiento de los ríos y, por extensión, parala gestión de los ríos regulables y/o regulados.
5. Las series de caudales circulantes son asimilables a series temporales de datos.
6. La información contenida en las series temporales de caudales puede estudiarse mediante técnicas de análisis de series temporales.
7. En la definición de caudales de mantenimiento, interesa reconocer las posiblesdiscontinuidades que puedan equivaler a caudales interpretados por las comunidadesacuáticas como umbrales por debajo de los cuales, las condiciones f ísicas en elecosistema fluvial son limitantes.
LOS MÉTODOS HIDROLÓGICOS SECUENCIALES: EL QBMLOS MÉTODOS HIDROLÓGICOS SECUENCIALES: EL QBM
(Revisable periódicamente)(Revisable periódicamente)
Tiempo (meses/año)Tiempo (meses/año)
Cau
da
Cau
da
ll
QbQb
QgQg
KdKdKaKaQmáxQmáx
QnQn
QgQg
QmQm
ICG/BMWP’ICG/BMWP’
QaQa
Caudal de mantenimiento como régimen de caudales reguladosCaudal de mantenimiento como régimen de caudales regulados
LOS METODOS HOLÍSTICOSLOS METODOS HOLÍSTICOS
AñoAño
Cau
dal
Cau
dal
Caudal mínimo natural o Caudal mínimo natural o restituiblerestituibleCaudal suplementario (p.e. para habitabilidad sp. Caudal suplementario (p.e. para habitabilidad sp. referencia)referencia)Caudal suplementario (p.e. geomorfología Caudal suplementario (p.e. geomorfología fluvial)fluvial)
Caudal suplementario (p.e. aspectos sociales, Caudal suplementario (p.e. aspectos sociales, culturales, etc.)culturales, etc.)
Caudal suplementario (p.e. sueltas de limpieza, etc.)Caudal suplementario (p.e. sueltas de limpieza, etc.)
Q referenciaQ referencia
Caudal de mantenimiento como régimen de caudales reguladosCaudal de mantenimiento como régimen de caudales regulados
LOS METODOS ECOHIDROLÓGICOSLOS METODOS ECOHIDROLÓGICOS
Reg. ecohidrológicas y Reg. ecohidrológicas y sp.referenciasp.referencia
Caudal de mantenimiento adaptado al ciclo biológico de la especie de referenciaCaudal de mantenimiento adaptado al ciclo biológico de la especie de referencia
Extrapolación dentro de cada región ecohidrológica (Eh):Extrapolación dentro de cada región ecohidrológica (Eh):
Qm = Coef.Eh x S(kmQm = Coef.Eh x S(km22) x L (km) x s(m/km) x Precip.(mm) x S.Foret.(%) x ) x L (km) x s(m/km) x Precip.(mm) x S.Foret.(%) x S.agua(%)S.agua(%)
AñoAño
Ciclo biológico y Qm asignado a cada Ciclo biológico y Qm asignado a cada fasefase
25%QA25%QA
Cau
dal
Cau
dal
FrezFrezaa
AlevínajeAlevínaje
Juven.Juven.50%QA50%QA
25%QA25%QA
50%Jn-Se50%Jn-Se
Definición en puntos con EA’s Definición en puntos con EA’s fiablesfiables
¿CUÁL ES LA MEJOR OPCIÓN?¿CUÁL ES LA MEJOR OPCIÓN?
CausalidaCausalidad d
EcológicaEcológica
ResultadoResultados s
ObjetivablObjetivableses
AplicabilidAplicabilidad ad
UniversalUniversal
Capacidad Capacidad de de
particularizparticularizarar
Rapidez Rapidez de de
CálculoCálculo
Protocolo Protocolo de de
ValidaciónValidación
Economía Economía de Cálculo de Cálculo
y y ValidaciónValidación
Enfoque Enfoque EcosistémiEcosistémi
coco
Coherencia Coherencia HidrológicaHidrológica
En general, la que presente las siguientes características...
En particular, depende de...
•Objetivos de preservación:
- Ecosistema, especie indicadora, paisaje,...
•Datos disponibles:
- Cantidad, calidad, representatividad,...
• Ámbito de aplicación:
- Planificación hidrológica, gestión de un río regulado.
• Aspectos circunstanciales periféricos:
- Disponibilidad de tiempo (oportunidad), de medios, presupuesto,...
Métodos hidrológicosMétodos hidrológicos
Métodos hidráulicosMétodos hidráulicos
Métodos hidrobiológicos/ecohidrológicosMétodos hidrobiológicos/ecohidrológicos
Métodos holísticosMétodos holísticos
Tramos poco alterados hidrológica y Tramos poco alterados hidrológica y morfológicamente o de fácil y fiable reposición morfológicamente o de fácil y fiable reposición hidrológicahidrológica
Tramos hidrológica o morfológicamente alteradosTramos hidrológica o morfológicamente alterados
Tramos hidrológica o morfológicamente alterados Tramos hidrológica o morfológicamente alterados y/o con valores ecológicos concretos de y/o con valores ecológicos concretos de conservaciónconservación
Tramos hidrológica o morfológicamente alterados Tramos hidrológica o morfológicamente alterados con valores de conservación particularescon valores de conservación particulares
CRITERIOS GENERALES DE APLICACIÓNCRITERIOS GENERALES DE APLICACIÓN
ELECCIÓN DE LA MEJOR OPCIÓN PARA CADA CASOELECCIÓN DE LA MEJOR OPCIÓN PARA CADA CASO
DISPONIBILIDAD DATOS DISPONIBILIDAD DATOS HIDROLÒGICOSHIDROLÒGICOS
POSIBILIDADPOSIBILIDADDE RESTITUCIÓNDE RESTITUCIÓN
MHOMHO
MHiMHi CONDICIONES CONDICIONES HIDRÁULICAS DE HIDRÁULICAS DE
REFERENCIAREFERENCIA
EXISTENCIA DEEXISTENCIA DEESTUDIOS O DATOSESTUDIOS O DATOS
HIDROLÒGICOSHIDROLÒGICOS
REQUERIMIENTOS REQUERIMIENTOS DEL HÁBITAT FÍSICODEL HÁBITAT FÍSICO
DE LA ESPECIEDE LA ESPECIEMHB/MEHMHB/MEH
MHSMHS EXTRAPOLABILIDADEXTRAPOLABILIDADY FIABILIDADY FIABILIDAD
VALOR DE VALOR DE CONSERVACIÓN CONSERVACIÓN
REFERENCIAREFERENCIA
NO CONFLICTO NO CONFLICTO DE INTERESESDE INTERESES
SI CONFLICTO SI CONFLICTO DE INTERESESDE INTERESES
DEFINICIÓN DEL DEFINICIÓN DEL VALOR DE VALOR DE
CONSERVACIÓNCONSERVACIÓN
SISI
NONO
SISI
NONO
ALTAALTA
BAJABAJA
IDENTIFICABLEIDENTIFICABLE
NONOIDENTIFICABLEIDENTIFICABLE
BIÒTICOBIÒTICO
ABIÒTICOABIÒTICO
GLOBALGLOBAL(Opción por defecto)(Opción por defecto)
VALOR DE VALOR DE CONSERVACIÓN CONSERVACIÓN
ESPECÍFICOESPECÍFICO
DETERMINADDETERMINADOO
NO DEFINIDONO DEFINIDOO GLOBALO GLOBAL
PREVISIÓN DE TENDENCIAS DE FUTUROPREVISIÓN DE TENDENCIAS DE FUTURO
1. Estancamiento y abandono de los métodos hidráulicos para el cálculo de caudales demantenimiento, pero desarrollo de métodos de simulación hidráulica más precisos.
2. Desarrollo de modelos hidrobiológicos acoplados a modelos de simulación hidráulicamás complejos y precisos. Aplicación como herramientas de comprobación.
3. Consolidación y progreso de los métodos holísticos como alternativa paraaplicaciones locales donde los otros métodos son inaplicables por cualquier razón.
4. Abandono progresivo de los métodos hidrológicos simples (estadísticos) y expansiónde los métodos hidrológicos secuenciales a escala de aplicación local, y de losecohidrológicos a escala de planifi cación.
5. Selección de los métodos en f unción de los datos disponibles y del objetivo degestión perseguido.
6. Progreso en la interpretación del significado de los caudales de mantenimiento apartir de estudios de seguimiento.
7. Consideración preponderante del enfoque de gestión global del ecosistema fluvial,en lugar de la preservación de aspectos o componentes particulares de este.
¿QUÉ SE PUEDE HACER PARA VERIFICAR SU IDONEIDAD?¿QUÉ SE PUEDE HACER PARA VERIFICAR SU IDONEIDAD?
CAUDALES DE MANTENIMIENTO
(Propuesta de cálculo y validación)
Base hidrológic
a
Interpretación hidrobiológica
+ vs Validación hidráulica
Series Q diarios
Aforos(dispon.
)
Presupuestos
Modelo hidráulic
o
Modelos P/E
(precisión)
Requerimientos mínimos
preestablecidos y cuantificados
según tipo de río
Micro Meso hábitat
Unicidad
Validación hidrobiológica de caudales de mantenimiento (peces).
Qmín
APU
Caudal
Q50% APU
Q (APU máx)
100%
80%
Qm
50%
Superada la pregunta de ¿cómo calcular los Superada la pregunta de ¿cómo calcular los caudales de mantenimiento?, se pasa a las caudales de mantenimiento?, se pasa a las
auténticas cuestiones clave:auténticas cuestiones clave:
•¿Qué ríos queremos?¿Qué ríos queremos?
•¿Qué ríos podemos tener?¿Qué ríos podemos tener?
¿Qué estamos dispuestos a hacer para ¿Qué estamos dispuestos a hacer para conseguirlos?conseguirlos?
BEESituación actual
Contaminación
Eutrofización
Retención de
sedimentos
Restauración y mantenimiento
de cauces y riberas
Control de especies exóticas
Caudales de mantenimie
nto
Aspectos clave
(Hitos)
Planificación hidrológica
¿CÓMO SE PUEDE IMPLANTAR?¿CÓMO SE PUEDE IMPLANTAR?
Qmant(? %)
Qmín(5-10%)
Programa de transiciónPto.
PartidaPto. Llegada
CONCERTACIÓN SOCIAL Y ECONÓMICA
ViabilidadSocioeconómica (disponibilidad,
demanda, indemnización derechos,…)
Inversión/gasto en adecuación
Obras Hidráulicas
Programa de Seguimiento Limnológico
Eficiencia ecológica
PROGRAMA DE SEGUIMIENTO LIMNOLÓGICOPROGRAMA DE SEGUIMIENTO LIMNOLÓGICO
1. Valoración Qmín vs Qmant. Condicionantes y posibilidades reales
2. Aplicación de la planificación hidrológica.
3. Indicadores mixtos: Además de los clásicos (FQ, IB, Hb,...), biomasa o diversidad vs Qmant, gradientes, alternancia R/P, estructura trófica, producción 1ª y/o 2ª vs Qmant, heterogeneidad hidráulica, ...
4. Análisis de la evolución temporal de los indicadores. Criterios de valoración de situaciones óptimas (máxima eficiencia).
Variable
Tiempo
Nivel aceptableNivel aceptable
Variable
Tiempo
EJEMPLOS DE CÁLCULO DE
CAUDALES DE MANTENIMIENTO
• Existen muchas opciones a la hora de establecer un caudal de mantenimiento. La más adecuada, suele deducirse por sentido común, pero no siempre.
Métodos EN FE MR AB MA JN JL AG SE OC NO DI MEMontana 97,8 97,8 97,8 195,7 195,7 195,7 195,7 195,7 195,7 97,8 97,8 97,8 146,8
Arkansas 430,8 430,8 430,8 360,3 360,3 360,3 98,4 98,4 98,4 98,4 430,8 430,8 330,1
Utah 182,9 182,9 182,9 60,1 60,1 60,1 60,1 60,1 60,1 182,9 182,9 182,9 121,5
NEFM 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8 102,8
NGPRP 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5
0,25 QMA 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3 122,3
7Q2 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6 50,6
Francia 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9 48,9
Auv.-Limousin 155,0 155,0 155,0 118,6 118,6 118,6 118,6 118,6 118,6 155,0 155,0 155,0 136,8
Vaudoise (CH) 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3 69,3
Austria 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0 166,0
Italia 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5 168,5
UK 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5 96,5
DISPERSIÓN DE LOS RESULTADOS SEGÚN EL MÉTODODISPERSIÓN DE LOS RESULTADOS SEGÚN EL MÉTODO
(m3/s)
0,99
0,37
1,13
0,85
1,42
48
20
53
29
34
Q10
Q35
4
Trucha adulta
Trucha juvenil
Alburno adulto
Alburno juvenil
Cacho adulto y juvenil
Qoptim.
APU Qclasif.(%) (%)
Río Glen (UK)Anchura: 5-8 m
Caudal medio: 0,5 m3/s (1981-87)Caudal mínimo absoluto: 0,08 m3/s (1981-87)
INCOHERENCIA HIDROLÓGICA Y DISPERSIÓN DE INCOHERENCIA HIDROLÓGICA Y DISPERSIÓN DE RESULTADOS SEGÚN LA ESPECIE/ESTADIO OBJETIVORESULTADOS SEGÚN LA ESPECIE/ESTADIO OBJETIVO
(m3/s)
1,000
0,155
0,100
0,076
0,050
0,040
Q óptimo medio peces PHABSIMQ óptimo peces (Tennant)
Q mínimo para BMWP>120
Q347
Q mínimo peces (Tennant)
Q óptimo perímetro mojado0,010Q mínimo para calidad aguas
Río Glen (UK)Anchura: 5-8 m
Caudal medio: 0,5 m3/s (1981-87)Caudal mínimo absoluto: 0,08 m3/s (1981-87)
DISPERSIÓN DE RESULTADOS SEGÚN LOS OBJETIVOS DE DISPERSIÓN DE RESULTADOS SEGÚN LOS OBJETIVOS DE PRESERVACIÓN Y EL MÉTODO SELECCIONADOPRESERVACIÓN Y EL MÉTODO SELECCIONADO
REGÍMENES DE CAUDALES DE MANTENIMIENTO (m3/s) MESES
QBM ABF NGPRP 7Q2 RVA MONTANA PMOJADO RIVER 2D AB 6,62 24,76 MA 8,20 43.01 JN 6,70 19,66
16,0 a 48,7
JL 3,93 5,25 AG 3,59 3,68 SE 3,75 3,10
5,95
OC 4,43 5,60
6,1 a 19,8
NO 5,51 8,97 DI 5,75 8,02 EN 6,07 8,46 FE 4,85 9,24 MR 5,71
6,45
12,35
2,73
16,0 a 48,7 11,90
3,5 2,0 a 4,0
Media 5,43 6,45 12,68 2,73 25,8 8,92 3,5 3,0 % Qmedio 18,3 21,7 42,6 9,2 86,6 30,0 11,7 10,1
CAUDALES GENERADORES (m3/s) MA 35,43 59,5 DI 18,69
hm3/año) 182,1 203,4 399,9 86,1 813,6 281,7a 110,4 96,6
CÁLCULO DEL RÉGIMEN DE CAUDALES DE CÁLCULO DEL RÉGIMEN DE CAUDALES DE MANTENIMIENTO PARA UN TRAMO DEL RÍO SEGREMANTENIMIENTO PARA UN TRAMO DEL RÍO SEGRE
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Área de Vilves. Caudal (m3/s)
Pe
rím
etr
o m
oja
do
(m
)
Qb (Qm mín)
Qm med Qm máxCaudal (m3/s)
TRUCHA
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Q (m3/s)
AP
U-(
m2-1
00 m
)
BARBO
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Q (m3/s)
AP
U-(
m2-1
00 m
)
BOGA
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Q (m3/s)
AP
U-(
m2-1
00 m
)
DIVERSIDAD DE MACROINVERTEBRADOS
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Q (m3/s)
AP
U-(
m2-1
00 m
)
CRECIDAS CONTROLADA
S
CRECIDAS NATURALES/CONTROLADAS: FUNCIONESCRECIDAS NATURALES/CONTROLADAS: FUNCIONES
Fertilización de llanuras aluviales
ECOLÓGICAS
GEOHIDROMORFOLÓGICAS
ECONÓMICAS
Pesquerías litorales
Transporte de sedimentos
Conservación de deltas
Preservación de la morfología fluvial
Diversificación de hábitats
Saneamiento del cauce
Recarga de acuíferos
Regeneración de humedales
Control de macrófitos y especies invasoras
CRECIDAS CONTROLADAS: CONDICIONES BÁSICASCRECIDAS CONTROLADAS: CONDICIONES BÁSICAS
• Magnitud y forma
• Duración y época-frecuencia
• Disponibilidad de agua
• Capacidad de regulación
• Coste económico
• Objetivo
• Condiciones ecológicas y sociales del medio. Inundabilidad
• Calidad del agua
• Toma (cota) de extracción del agua
• Servidumbres, usos del agua y del cauce. Otras obras hidráulicas
• Servidumbres (descenso de cota)
• Aporte y remoción de sedimento
• Plan de monitorización y seguimiento
KdKa
DEL EMBALSE DE LA CRECIDA
DEL RÍO AGUAS ABAJO
• Órganos de desagüe
• Posibles lluvias y respuesta de tributarios
CRECIDAS CONTROLADAS: CUANTIFICACIÓNCRECIDAS CONTROLADAS: CUANTIFICACIÓN
Montana
MÉTODO Magnitud Época Duración
Caudal dominante
Estes & Osborn
Hoppe
Wesche
Bestcha & Jackson
Inicio movimiento
200% Q medio anual No No
Q T1,5 Si 24 h
Caudal medio Q medio anual No No
Media Qmáx 2 años (MQmax2) + media de 3 dias entorno a MQmax2 + media de 7 días entorno a MQmax2
No Instant. + 3 d + 7 d
No 48 hQ17
Si 3 díasQ”bankfull”
No NoQ5
Bestcha & Jackson No No0,15 m3/Km2
Si 3 díasQ necesario para inicio movimiento de partículas de 1,3 -3,8 cm
Presa de Flix
Río Segre (± 200 m3/s)
Río Ebro(± 290 m3/s)
Río Matarraña(± 5 m3/s)
Trasvase Tarragona(± 3-4 m3/s)
Canal Izquierda(± 19 m3/s)
Canal Derecha(± 29 m3/s)
Río Ebro(± 270 m3/s)
Azud de Xerta
Presa de Ribarroja
Presa de Mequinenza
(210 hm3)
(11 hm3)
(1.500 hm3)
¿QUÉ SE PUEDE CONSEGUIR CON ELLAS?¿QUÉ SE PUEDE CONSEGUIR CON ELLAS?
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
tiempo (h)
Cau
dal
(m
3 /s)
DCHA
ANTES
DESPUES
IZDA
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2002 2003 2004 2005 2006 2007
Años
Bio
ma
sa
ma
cró
fito
s (
tn)
NoDi
Fe/MrMr
Ma/No
Ma/No
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