DETERMINACIÓN DE REGÍMENES DE CAUDALES ECOLÓGICOS

Régimen Ecológico de
Caudales. Propuestas
para la Cuenca del Ebro
María Dolores Bejarano Carrión
E.T.S. de Ingenieros de Montes
Universidad Politécnica de Madrid
mariadolores.bejarano@upm.es
Régimen Ecológico de Caudales.
Propuestas para la Cuenca del Ebro
Importancia del régimen hidrológico
Alteraciones del régimen hidrológico
Caudales ecológicos: concepto y marco legal
Cuenca del Ebro: propuesta de métodos hidrológicos
Cuenca del Ebro: propuesta de métodos de simulación del hábitat
Importancia del régimen hidrológico
Caudales medios diarios 1953-1992
Noguera Pallaresa en Pobla de Segura
Caudal medio diario (m3/s)
700
600
500
400
300
200
100
0
07/01/1952
-100
29/06/1957
20/12/1962
11/06/1968
02/12/1973
25/05/1979
14/11/1984
Día
Caudales medios mensuales del período 1953-1992
N.PALLARESA EN POBLA DE SEGURA
Caudal (m 3/seg)
100
80
Tramo fluvial del río Noguera Pallaresa aguas abajo de la
estación de aforos Pobla de Segura
60
40
20
0
0
1
O
2
4
N 3D E
5
6
7
8
Año hidrológico
F
M A M
9
J
10
J 11A 12S
13
07/05/1990
Importancia del régimen hidrológico
Caracterización del régimen hidrológico de un tramo fluvial concreto:
Caudal mínimo
Oscilación intra-anual
CARACTERÍSTICAS DE
IMPORTANTCIA ECOLÓGICA
Oscilación inter-anual
Caudal máximo de estiaje
Avenidas de mantenimiento
CONDICIONAN FAUNA Y
FLORA
Importancia del régimen hidrológico
Caudal mínimo: caudal bajo al que las poblaciones fluviales suelen estar
sometidas de forma natural durante un período prolongado sin sufrir alteración
Oscilación intra-anual: pautas de fluctuación a lo largo del año o
estacionalidad, que conservan el hábitat en todos los estadios de desarrollo
Oscilación inter-anual: pautas de fluctuación de unos años a otros (años secos
y años normales) común en ríos mediterráneos
Caudal máximo de estiaje: por algunos ríos mediterráneos NO circula agua
durante períodos prolongados o el descenso de los caudales es enorme.
Representa los caudales máximos tolerados por la comunidad en épocas de
estiaje natural
Avenidas de mantenimiento: crecidas que mueven agua, sedimento y restos
vegetales, reorganizando la estructura de los cauces, mejorando la
disponibilidad de hábitat, favoreciendo la conectividad y dispersión de
semillas….
Importancia del régimen hidrológico
MAGNITUD
delarío
EbrodeenunTortosa:
380
m3/seg
CantidadCaudal
de aguamedio
que sediario
mueve
través
lugar por
unidad
de tiempo
Caudal medio diario del río Ebro en Castejón: 229 m3/seg
FRECUENCIA
de retorno
10 años
Ara ende
Boltaña:
356 m3/seg
CuántasCaudal
veces período
tiene lugar
un caudal
porrío
encima
una magnitud
dada en un
intervalo de tiempo específico
Caudal período de retorno 10 años río Iregua en Villoslada de Cameros: 100 m3/seg
ÉPOCA
Momento
en el quemáximos
tiene lugar
un caudal
Época
de caudales
en río
Cinca: determinado
Mayo-Junio
Época de caudales máximos en río Zadorra : Enero
Importancia del régimen hidrológico
DURACIÓN
Período
de tiempo
asociado
de caudal
específica
Número
de días
con caudal
nulo aenuna
ríocondición
Aguas Vivas
en Moneva:
209 días
Número de días con caudal nulo en río Gállego en Ardisa: 0 días
TASAS DE CAMBIO
Rapidez con que
cambia
un caudal
de unaenmagnitud
a otra-2,14 m3/s
Tasas ascenso/descenso
más
frecuente
río Araquil
Asiain: 5,62/
Tasas ascenso/descenso más frecuente río Jalón en Cetina: 0,08/-0,3 m3/s
Importancia del régimen hidrológico
Mantenimiento de la diversidad del hábitat y su conectividad
Mantenimiento de condiciones hidrodinámicas adecuadas
Garantía de la estacionalidad (tiempo/espacio) de las características del hábitat
Sincronización de patrones ambientales
Control de presencia, abundancia, dispersión y movilidad de especies
Determinante en la evolución de estrategias adaptativas de las especies y su
capacidad para entorpecer los procesos invasivos de especies exóticas
Garantía de buenas condiciones fisico-químicas de agua y sedimento
Mejora de condiciones y disponibilidad de hábitat por la dinámica geomorfológica
Control y mejora de procesos hidrológicos
Alteraciones del régimen hidrológico
Reducción de la magnitud de los caudales (presas de regadío y
abastecimiento; bombeos directos del cauce; trasvases)
Alteración de la fluctuación intra-anual y época, mediante el aumento
de los mínimos de verano (presas de regadío) o inversión de la época de
máximos y mínimos
Estabilización de los caudales. Avenidas menos frecuentes (presas de
laminación de avenidas)
Alteración de las tasas de ascenso y descenso de los caudales
(hidroeléctricas)
Alteraciones del régimen hidrológico
216 grandes presas
42% del total de recursos hídricos regulados
15% masas fluviales fuertemente modificadas
Alteraciones del régimen hidrológico
18.000 hm3/año
recursos hídricos totales estimados
Usos consuntivos:
6.500 hm3/año agricultura (casi 8.000 ha regadío)
525 hm3/año abastecimiento
250 hm3/año industria
65 hm3/año ganadería
Usos no consuntivos:
41.000 hm3/año producción energética
1.000 hm3/año acuicultura
Alteraciones del régimen hidrológico
< 1940
40-41/85-86
60-61/05-06
Ebro en Castejón (hm3/año):
8.885
7.210
Ebro en Zaragoza (hm3/año):
9.761
7.297
18.138
11.982
Ebro en Tortosa (hm3/año):
22000
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
19.286
<1940
40-41/85-86
60-61/05-06
Ebro en
Castejón
Ebro en
Zaragoza
Ebro en
Tortosa
Alteraciones del régimen hidrológico
TIETAR
CINCA
Mean monthly regulated & natural flow at dam
60
Mean monthly regulated & natural flow at dam
Regulated (real)
90
Natural (simulated)
Natural (P re-dam perio d)
80
40
Regulated (P o st-dam perio d)
Flow (cms)
70
60
30
50
20
40
30
10
20
0
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hydrological year (Oct-Sept)
10
11
12
13
14
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Mean monthly regulated & natural flow at dam
140
120
Natural (Pre-dam period)
100
Regulated (Post-dam period)
80
60
40
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hydrological year (Oct-Sept)
8
9
Hydrological year (Oct-Sept)
VOJMAN
Flow (cms)
Flow (cms)
50
10
11
12
13
10
11
12
13
14
Alteraciones del régimen hidrológico
TIETAR
Otoño
Invierno
Primavera
Regulado: debajo del natural
Verano
Regulado: encima del natural
Alteraciones del régimen hidrológico
CINCA
Daily flow at dam (st 9016)
1000
Daily flow (cms)
800
600
400
200
0
02/02/1947
16/06/1948
29/10/1949
13/03/1951
25/07/1952
07/12/1953
21/04/1955
02/09/1956
15/01/1958
30/05/1959
11/10/1960
23/02/1962
08/07/1963
19/11/1964
03/04/1966
16/08/1967
28/12/1968
12/05/1970
24/09/1971
05/02/1973
20/06/1974
-200
Days
VOJMAN
Daily flow at dam (st 50033)
400
Daily flow (cms)
350
300
250
200
150
100
50
0
22/06/1905
-50
31/07/1909
08/09/1913
17/10/1917
25/11/1921
03/01/1926
11/02/1930
22/03/1934
30/04/1938
08/06/1942
17/07/1946
25/08/1950
Days
03/10/1954
11/11/1958
20/12/1962
28/01/1967
08/03/1971
16/04/1975
25/05/1979
03/07/1983
11/08/1987
19/09/1991
28/10/1995
Alteraciones del régimen hidrológico
CINCA
Mínimos
Minimum flows
Máximos
30
Pre-dam period
Maximum flows
400
Pre-dam period
350
300
Post-dam period
Post-dam period
20
15
10
5
250
200
0
150
100
1-day minimum
3-day minimum
7-day minimum
30-day minimum
90-day minimum
Days in a row
50
0
1-day maximum
3-day maximum
7-day maximum
Days in a row
30-day maximum 90-day maximum
Tasas de ascenso y descenso
Rise and Fall rates
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
Rates (cms/day)
Flow (cms)
450
Flow (cms)
25
Rise and Fall rate Pre-dam period
Rise and Fall rate Post-dam period
Rise rate
Fall rate
Rise and Fall
Caudales ecológicos. Concepto y marco legal
1942: Legislación de pesca fluvial
1958: Reglamento de Policía de Aguas
1986: Reglamento de Dominio Público Hidraúlico
1998: Planes Hidrológicos de Cuenca (PHC)
2000: Directiva Europea Marco de Aguas
2001: Texto refundido de la Ley de Aguas (TRLA) y Ley del Plan Hidrológico
Nacional (PHN)
2005: Ley por la que se modifica la Ley 10/2001 del PHN y algunos artículos
del TRLA
2007: RD por el que se aprueba el Reglamento de la Planificación Hidrológica
2008: Instrucción de Planificación Hidrológica
Caudales ecológicos. Concepto y marco legal
Agua suficiente para el PASO DE PECES
Agua suficiente para la DILUCIÓN de vertidos contaminantes
Caudal a respectar para USOS comunes, sanitarios o ecológicos
LIMITACIÓN PREVIA a los flujos del sistema de explotación, que operará
con CARÁCTER PREFERENTE a los usos contemplados
INSTRUMENTO para la consecución del Buen Estado o Potencial
Ecológico, al permitir mantener de forma sostenible la FUNCIONALIDAD y
ESTRUCTURA de los ecosistemas acuáticos y terrestres asociados
Caudales ecológicos. Concepto y marco legal
Los caudales ecológicos no tienen el carácter de un uso, sino que
son una restricción preferente a todo uso
Los caudales ecológicos son claves para mantener la composición,
estructura y funcionamiento de los ecosistemas acuáticos y
terrestres asociados, permitiendo que tengan lugar procesos
ecológicos a partir de los cuales las especies interaccionan y las
poblaciones y comunidades cambian, fluctúan y evolucionan
Los caudales ecológicos contribuyen a alcanzar el buen estado o
potencial ecológico en ríos o aguas de transición
Las asignaciones de Caudales Ecológicos es un contenido
obligatorio en los Planes Hidrológicos
Caudales ecológicos. Concepto y marco legal
¿Qué comunidad fluvial se pretende mantener?
¿Cómo evaluar los efectos de las detracciones de caudal en la
comunidad animal?
¿Cómo calcular el caudal mínimo capaz de conservar la
comunidad?
¿Existen muchos caudales que son ecológicos?
Metodologías
Métodos hidraúlicos
Métodos hidrológicos
•Basados en registros foronómicos
•Emplean la relación entre cambios de perímetro
mojado o profundidad y el caudal
•Versátiles. Aplicables a distintas escalas
•Aplicaciones locales
•Rápidos, sencillos y poco costosos
•Cálculo relativamente rápido, aunque requieren
de secciones transversales
Métodos de simulación del hábitat
•Basados en la respuesta de una comunidad a los cambios de caudal
(Relación hábitat físico preferente de especie de referencia y caudal)
•Aplicaciones locales
•Lentos y costosos. Requieren de curvas de preferencia, secciones
transversales y de revisiones periódicas
Métodos holísticos
•Tienen en cuenta todos los componentes del ecosistema fluvial
•Teóricamente los mejores. En la práctica los más complejos
Metodologías
1.- MÉTODO HIDROLÓGICO
Rapidez y Generalidad
Aplicable a cualquier punto de la Cuenca
CUENCA DEL EBRO
2.- MÉTODO SIMULACIÓN DEL HÁBITAT
Particularidad y Adaptabilidad a cada tramo fluvial
Aplicable al 10-15% de masas fluviales
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
1.- Clasificación de los regímenes de caudales naturales en la C.
del Ebro y establecimiento de tipologías de caudal
2.- Cálculo del caudal ecológico (caudal mínimo, fluctuación inter
e intra-anual, caudal máximo y avenida de mantenimiento)
estandarizado característico de cada tipología de caudal
descrita en la C. del Ebro
3.- Definición del caudal ecológico (caudal mínimo, fluctuación
inter e intra-anual, caudal máximo y avenida de mantenimiento)
para cada tramo fluvial deseado en la C. del Ebro
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
1.- Clasificación de los regímenes de caudales en la Cuenca del Ebro
FLOW TYPE 1
FLOW TYPE 2
Standardized discharge
Standardized discharge
2.5
2
1.5
1
3.5
3
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0.5
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
0
1
2
3
Oct
Nov
Dec
4
Jan
5
Feb
6
7 May
8
Mar
Apr
9
Jun
11 Sep
12
Jul10 Aug
0
0
13
1Oct
2
3
Nov
Dec
4
Jan
FLOW TYPE 4
5Feb 6Mar Apr
7
8
May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
13
0
3
2.5
2
1.5
1
0.5
Standardized discharge
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
5
Feb
6
4Jan
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
13
3
10
Jul
11
Aug
12
Sep
6
7 May
8
Mar
Apr
9
Jun
11 Sep
12
Jul10 Aug
13
2
1.5
1
Nov
2
Dec
3
4Jan
5Feb 6Mar Apr
7
May
8
Jun
9
10
Jul
Aug
11
Sep
12
13
0
1
2
3
Oct
Nov
Dec
4
Jan
FLOW TYPE 8
3.5
9
Jun
0
1Oct
FLOW TYPE 7
3
8
May
0.5
0
3.5
5Feb 6Mar Apr
7
2.5
0
1
2
3
Nov
Dec
FLOW TYPE 6
3.5
3
0
1Oct
FLOW TYPE 5
3.5
Standardized discharge
Standardized discharge
FLOW TYPE 3
3.5
3
Standardized discharge
3.5
5
Feb
13
FLOW TYPE 9
2.5
2
1.5
1
Standardized discharge
Standardized discharge
Standardized discharge
3.5
2.5
2
1.5
1
0.5
0.5
0
1
2
Oct
3
4
Nov Dec
5
6
Jan Feb
7
8
9
Mar Apr May Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
2
1.5
1
0.5
0
0
13
1
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
FLOW TYPE 10
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
13
0
1
2.5
2
1.5
1
0.5
Standardized discharge
3
2.5
2
1.5
1
0.5
2
3
4
Jan
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
0
13
1
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
FLOW TYPE 13
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
13
12
13
Sep
2.5
2
1.5
1
0.5
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
0
13
1
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
Sep
FLOW TYPE 15
FLOW TYPE 14
3.5
5
0
0
0
1
4
Jan
FLOW TYPE 12
3.5
3
Oct Nov Dec
3
FLOW TYPE 11
3.5
3
0
2
Oct Nov Dec
3.5
Standardized discharge
Standardized discharge
2.5
0
0
3.5
3.5
2.5
2
1.5
1
0.5
3
Standardized discharge
3
Standardized discharge
Standardized discharge
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
0
1
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
13
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
1
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
10
11
12
Jun
Jul
Aug
Sep
13
0
1
2
3
Oct Nov Dec
4
Jan
5
Feb
6
7
8
Mar Apr May
9
Jun
10
Jul
11
Aug
12
Sep
13
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
1.- Clasificación de los regímenes de caudales en la Cuenca del Ebro
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
2.- Cálculo del caudal ecológico estándar para cada tipología
Selección de estaciones de aforo con una serie de datos de
caudal diarios no regulados superior a 20 años
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
Caudal mínimo (m3/s)
Años normales: pct10 “Qmin90d”
2.- Cálculo del caudal Años
ecológico
estándar
para cada tipología
secos: pct10
“Qmin30d”
Fluctuación intra
e inter-anual (m
Cálculo de los parámetros
hidrológicos
de3/s)importancia
ecológica
para
los aforos
seleccionados
utilizando determinados
Años
normales:
Qmediano
mens* factor proporcionalidad
años normales
índicesAños
definidos
por Ritcher
(Ritcher
et al. 1996,
secos: Qmediano
mens* factor
proporcionalidad
años 1997)
secos
Caudal máximo de estiaje (m3/s)
Ríos permanentes: pct75 “Qjul”, “Qag”, “Qsep”
Ríos temporales: pct75 “Qjul”, “Qag”, “Qsep”, y 30 días de caudal nulo
repartidos entre los meses de julio, agosto y septiembre (mín.5 días/mes)
Caudal generador:
Magnitud y Frecuencia: ajuste a una función de distribución Gumbel de
la serie del parámetro “1daymax”, y selección de los caudales
correspondientes a T2 ó T5 (m3/s)
Época: pct75 “date of maximun” (mes)
Duración: pct10 “high pulse duration” (días)
Tasas de cambio: intervalo pct25-pct75 “Rise Rate” y “Fall Rate” (m3/s)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
2.- Cálculo del caudal ecológico estándar para cada tipología
Ejemplo de cálculo de los parámetros hidrológicos para las
estaciones pertenecientes a la tipología 13 (Nivo-pluviales)
Estaciones de aforo no reguladas: 40, 51, 61, 2, 80, 196 y 41
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
2.- Cálculo del caudal ecológico estándar para cada tipología
Obtención de los parámetros hidrológicos estándar
característicos de cada tipología
-Estandarización mediante cociente con el módulo anual
-Promedio de los parámetros hidrológicos de todas las
estaciones incluidas en la misma tipología de caudal
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
2.- Cálculo del caudal ecológico estándar para cada tipología
Ejemplo de cálculo de los parámetros hidrológicos estándar
característicos de la tipología 13 (Nivo-pluviales)
Fluctuación intra/inter-anual
OC
Caudal ecológico estándar año seco 0,109
Tipología 13 (Nivo-pluvial) año normal 0,214
QmIn_SECO
0,069
NV
0,137
0,280
QmIn_NORMAL
0,128
DC
EN
MR
AB
0,129 0,128 0,133
0,274 0,277 0,283
0,168
0,365
0,247
0,520
Qmáx_JL
Qbf_mag
Qbf_frec
T.ascenso
T.descenso
9,886
0,092
2,000 NV-DC 1,521 0,192
-0,124
-0,058
Qmáx_AG
FB
Qmáx_SP
0,751 0,401 0,461
MY
JN
JL
AG
SP
0,369 0,349 0,147 0,078 0,074
0,740 0,648 0,268 0,144 0,137
Qbf_época Qbf_dur
Cuenca del Ebro: propuesta métodos hidrológicos
3.- Cálculo del caudal ecológico de un tramo fluvial concreto
Caudal ecológico para el tramo del río Cinca bajo El Grado
100
Año normal
90
Año seco
80
Caudal medio natural
70
60
50
40
30
20
10
Fluctuación intra/inter-anual
0
DC
EN
FB
MR
0
1
2
3
4
5
Caudal medio (m3 /s)
Ejemplo de cálculo del caudal ecológico del tramo fluvial del
Cinca bajo la presa de El Grado (Tipología 13 (Nivopluviales); módulo anual natural modelizado 46,62 m3/s)
OC
Caudal ecológico año seco 5,09
Cinca bajo El Grado año normal 9,97
QmIn_seco
3,44
NV
6,39
13,06
QmIn_normal
6,40
5,99
12,77
5,99
12,89
6,22
13,20
Qmáx_JL
Qmáx_AG
Qmáx_SP
35,03
18,68
21,49
7,81
16,99
AB
6
7
11,49
24,24
MY
8
9
JN
10
11
17,21 16,29
34,49 30,20
Meses (año hidrológico)
Qbf_mag
460,93
Qbf_frec
2,00
17% del total en años secos
Qbf_época
Qbf_dur
1,52
NV-DC 70,93
JL
12
AG
13
SP
6,85
12,51
3,66 3,44
6,72 6,40
T.ascenso
T.descenso
4,30
8,95
-5,78
-2,71
34% del total en años normales
6,4 m3/s caudal mínimo (Septiembre) años normales
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
•
IFIM-Phabsim: Instream Flow Incremental Methodology
•
RHABSIM (USA)
•
RHYABSIM (Nueva Zelanda)
•
EVHA: Evaluation de l‟Habitat physique des poissons en
rivière (Francia)
•
RSS: River System Simulator (Noruega)
•
CASIMIR: Computer Aided Simulation Model for
Instream Flow Requirements (Alemania)
•
HEP: Habitat Evaluation Procedures (Holanda)
•
RIVER – 2D (Canada)
•
CAUDAL, SIMUL: Anchura Potencial Útil (España)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Componentes del hábitat físico
Sustrato del lecho
Curvas de preferencia
Idoneidad por el hábitat de cada estado
vital de una especie indicadora
Profundidad
Velocidad
A
R
E
A
P
O
N
D
E
R
A
D
A
Ú
T
I
L
Hábitat3
potencial
útil
(HPU
ó WUA)
,
5
3
Superficie del cauce
inundado que puede ser potencialmente
2
,
5
usado por una2
población o un estado de desarrollo
WUA(x10m²)
1
,
5
1
Para cada estado
vital de la especie indicadora
0
,
5
0
0
0
,
5
1
1
,
5
2
2
,
5
3
3
,
5
4
4
,
5
C
a
u
d
a
l
(
m
³
/
s
)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
1
1
1
1
0
,
9
0
,
9
0
,
9
0
,
8
0
,
8
0
,
8
0
,
8
0
,
7
0
,
7
0
,
7
0
,
7
0
,
6
0
,
6
0
,
6
0
,
6
0
,
5
0
,
5
0
,
5
0
,
5
0
,
4
0
,
4
0
,
4
0
,
3
0
,
3
0
,
3
0
,
3
0
,
2
0
,
2
0
,
2
0
,
2
0
,
1
0
,
1
0
,
1
0
,
1
Idoneia
0
,
9
Idoneia
0
,
4
0
0
0
2
0
4
0
6
0
8
0
1
0
0
1
2
0
1
4
0
1
6
0
1
8
0
0
0
0
2
0
4
0
6
0
8
0
1
0
0
1
2
0
1
4
0
1
6
0
1
8
0
V
E
L
O
C
I
D
A
D
(
c
m
/
s
)
P
R
O
F
U
N
D
I
D
A
D
(
c
m
)
F
r
e
z
a
A
l
e
v
í
n
J
u
v
e
n
i
l
A
d
u
l
t
o
S
U
S
T
R
A
T
O
1
1
0
,
9
0
,
9
0
,
8
0
,
8
0
,
7
0
,
7
0
,
6
0
,
6
0
,
5
0
,
5
0
,
4
0
,
4
0
,
3
0
,
3
0
,
2
0
,
2
0
,
1
0
,
1
Idoneia
M
O
D
E
L
O
D
E
L
H
Á
B
I
T
A
T
0
0
F
r
e
z
a
A
l
e
v
i
n
e
s
J
u
v
e
n
i
l
e
s
A
d
u
l
t
o
s
A
R
E
A
P
O
N
D
E
R
A
D
A
Ú
T
I
L
3
,
5
3
2
,
5
2
WUA(x10m²)
1
,
5
1
0
,
5
0
0
0
,
5
1
1
,
5
2
2
,
5
3
3
,
5
4
4
,
5
C
a
u
d
a
l
(
m
³
/
s
)
F
r
e
z
a
A
l
e
v
í
n
J
u
v
e
n
i
l
A
d
u
l
t
o
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Modelo de dos
dimensiones
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
1
0,8
adulto
juvenil
0,6
Curvas de preferencia:
Barbo (Barbus bocagei)
alevin
0,4
0,2
0
0
0,5
1
1,5
Velocidad (m/s)
1
0,8
adulto s
0,6
juvenil
alevin
0,4
0,2
0
0
0,5
1
1,5
Profundidad (m)
1
0,9
adulto
0,8
juvenil
0,7
alevin
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
Martinez Capel (2001)
0,1
0
Limo
A rena
Grava
Canto s
B o lo s
Ro ca
Veget.
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Hábitat Potencial Útil: Superficie del cauce inundado que puede
ser potencialmente usado por una población o un estado de
desarrollo
DIVISIÓN FINAL
i
HPU total como suma de los HPUi de todas las celdas:
HPU = S(HPUi) = S (Ci . Ai)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Superficie del Hábitat Potencial Útil:
a
i
Por cada celda:
Sup.HPU = CSI . Área celda
v
i
V
m
v
i
+
1
p i
i
p
i
+
1
S
i
CSI=3 C v  C h  C s
Cv: velocidad
Ch: profundidad
Cs: sustrato
CSI=Índice Combinado de Adecuación (Composite Suitability Index)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Curva de relación CAUDALES-HPU
Ejemplo de cálculo del caudal mínimo para el tramo del río
Cinca bajo la presa de El Grado mediante simulación del
hábitat (especie indicadora: Salmo trutta)
16000
12000
2
HPU (m2)
14000
10000
8000
Adulto
6000
Juvenil
4000
Alevín
2000
Frezaderos
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
Caudal (m3/seg)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Curva de relación CAUDALES-HPU
Asignación de valor ecológico a los caudales
Definición de un Caudal Mínimo:
Por debajo: la “especie indicadora” no podría sobrevivir
debido al descenso en picado del hábitat potencial
Por encima: el hábitat aumenta progresivamente siendo
cada vez menos limitante para la supervivencia de la
“especie indicadora”
Existencia de un rango de caudales en transición en
la curva en los que el HPU puede considerarse en el
límite de lo favorable para la especie indicadora
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
• ¿Qué curva debemos
usar?
• ¿Se necesitan todas las
curvas igualmente?
• ¿Cómo tener en cuenta
las diferencias en
requerimientos de
espacio derivadas de
los tamaños de los
individuos? Los
adultos lógicamente
necesitan más
espacio…
Cada estado de desarrollo una curva
HPU-Caudal
Selección de estado más limitante
Adulto
1

Juvenil 0,8
Adulto
1

Alevín 0,3
Adulto
1

Freza
0,2
Curvas Hábitat Real Útil (HRU)
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
HPU para trucha común (adulto, juvenil, alevín y frezaderos):
16000
HPU (m2)
14000
12000
10000
8000
6000
4000
1
Adulto
1 Adulto


Juvenil 0,8 Alevín 0,3
Adulto
1

Freza
0,2
2000
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
3
Caudal (m /seg)
70000
Adulto
Juvenil
Alevín
HPU (m 2)
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
8 10 12Frezaderos
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
Caudal (m3/seg)
0 2 4 6 8 1012 141618 202224 2628 303234 363840 4244 464850 5254
Caudal (m 3/seg)
4
Cuenca del Ebro: propuesta métodos simulación
del hábitat
Selección del CAUDAL MÍNIMO con el criterio de
CAMBIO DE PENDIENTE
70000
HPU (m 2)
60000
Caudal mínimo entre 6 y 8 m3/s
50000
40000
30000
20000
10000
0
0 2 4 6 8 1012 141618 202224 2628 303234 363840 4244 464850 5254
Caudal (m 3/seg)
Buscando Soluciones:
• Frente a la situación actual que tiende a potenciar la
sobre-explotación del Dominio Público Hidráulico
• Se necesita desarrollar un mecanismo de retroalimentación negativa de esta sobre-explotación:
„Quien regula paga‟
„Cuanto mas intensamente se regulen los
caudales más se paga‟
¿Qué tenemos que hacer?
Gestión Ecológica de Caudales Circulantes
1. Valorar ecológicamente los regímenes de caudales.
2. Evaluar el impacto ambiental de la alteración hidrológica en
el ecosistema fluvial.
3. Repercutir daños ambientales en los costes de explotación y en
las tasas de la concesión de aguas.
4. Incentivar la negociación con los concesionarios y usuarios del
agua para que los caudales circulantes por los cauces sean lo
mas „ecológicos‟ posibles, cada año.
5.
Cambiar/actualizar la mentalidad de los gestores del agua y
de los funcionarios técnicos de las Confederaciones.
Gestión Ecológica de Caudales Circulantes
¿Qué tenemos que investigar?
•
La conexión entre los caudales circulantes y el funcionamiento
del ecosistema fluvial
–
El impacto ambiental de la regulación de caudales
–
Como conservar las funciones ecológicas esenciales
dependientes del los caudales circulantes, en ríos regulados