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Estudio técnico de los regímenes propuestos para el Guadalquivir

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El documento de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir incluye cuestiones como los datos hidrológicos, los datos ecohidráulicos, los condicionantes para la determinación de los caudales mínimos, los caudales máximos y la propuesta técnica de caudales ecológicos.

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  1. 1. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LADEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR ESTUDIO TÉCNICO DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS Abril de 2011
  2. 2. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS Índice
  3. 3. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRContenido1 Introducción......................................................................................................................... 12 Material de partida............................................................................................................... 3 2.1 Datos hidrológicos ......................................................................................................... 3 2.1.1 Aportaciones mensuales por tramos de río. Modelo SIMPA ................................ 3 2.1.2 Datos de aforo ....................................................................................................... 3 2.2 Datos ecohidráulicos ..................................................................................................... 4 2.2.1 Selección de tramos .............................................................................................. 4 2.2.2 Trabajos de campo................................................................................................ 7 2.2.3 Otros trabajos empleados ..................................................................................... 83 Metodología ......................................................................................................................... 9 3.1 Métodos hidrológicos .................................................................................................... 9 3.1.1 Desagregación de series mediante curvas patrón ................................................ 9 3.1.2 Consideración de ecotipos .................................................................................. 10 3.1.3 Metodología general para ríos permanentes ...................................................... 12 3.1.4 Clasificación hidrológica. Periodos de cese ........................................................ 15 3.2 Métodos ecohidráulicos. El método IFIM .................................................................... 17 3.2.1 Simulación hidráulica........................................................................................... 19 3.2.2 Curvas de preferencia biológica.......................................................................... 19 3.2.3 Evaluación de hábitat. Determinación del hábitat potencial útil (HPU)............... 21 3.2.4 Conectividad........................................................................................................ 22 3.3 Condicionantes para la determinación de los caudales mínimos ............................... 22 3.3.1 Registro de Zonas Protegidas............................................................................. 22 3.3.2 Alteración hidrológica. IAHRIS ............................................................................ 23 3.3.3 Sequías prolongadas........................................................................................... 24 3.4 Caudales máximos ...................................................................................................... 24 3.4.1 Metodología seguida para la estimación de la distribución estacional de caudales ecológicos máximos por métodos hidrológicos................................................................... 24 3.4.2 Metodología seguida para la verificación mediante modelos ecohidráulicos de la distribución estacional de caudales ecológicos máximos ................................................... 25 3.5 Tasa de cambio ........................................................................................................... 254 Resultados generales ....................................................................................................... 27 4.1 Propuesta técnica de caudales ecológicos mínimos .................................................. 27 4.1.1 Procedimiento general para la construcción del régimen mínimo ambiental...... 27 4.1.2 Extrapolación a la totalidad de las masas de la Demarcación............................ 27 4.2 Propuesta técnica de caudales máximos a desembalsar ........................................... 31 Figura 10. Propuesta de caudales máximos para el bioperiodo Mayo - Septiembre ............. 33 4.3 Propuesta técnica de tasa de cambio máxima ........................................................... 33 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS Índice
  4. 4. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Figura 11. Tasa de cambio ascendente .................................................................................. 345 Bibliografía......................................................................................................................... 35 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS Índice
  5. 5. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR1 INTRODUCCIÓNLos caudales ecológicos son, de acuerdo con el Reglamento de la PlanificaciónHidrológica1 (en adelante “RPH”), aquellos que contribuyen a alcanzar el buen estadoo buen potencial ecológico en los ríos o en las aguas de transición y mantienen, comomínimo, la vida piscícola que de manera natural habitaría o pudiera habitar en el río,así como su vegetación de ribera. Han de ser fijados en los Planes Hidrológicos y sonuna restricción a los usos, no cediendo en preferencia sino al abastecimiento humano.El resultado de los trabajos de determinación técnica de caudales ecológicos para laDemarcación Hidrográfica del Guadalquivir se encuentra actualmente sometida ainformación pública como Anejo número 5 de la propuesta de Proyecto de PlanHidrológico. En su elaboración, cuya justificación se sintetiza en el presentedocumento, se han considerando métodos meramente hidrológicos juntos a otros queestudian la idoneidad de hábitat que precisan las especies de ictiofauna autóctona, deacuerdo con los resultados que a este respecto muestran determinadas curvas depreferencia que relacionan la habitabilidad potencial con el caudal.Una vez que la propuesta de caudales ecológicos contenida en el borrador de PlanHidrológico se ajuste mediante el correspondiente proceso de concertación, adesarrollar en principio simultáneamente a la consulta pública del Plan, en paralelo conel resto del proceso de participación, los regímenes así ajustados serán adoptados conla aprobación formal del Plan. A partir de ese momento, corresponderá llevar a cabosu implantación efectiva y su seguimiento adaptativo, para llevar a cabo un nuevoajuste cuando el Plan Hidrológico sea revisado.Los diferentes aspectos de los regímenes de caudales ecológicos se habrán pues deabordar desde la perspectiva desarrollada en el apartado 3.4 de la Instrucción dePlanificación Hidrológica2 (en adelante “IPH”), así como del proceso para su desarrolloen las referidas tres fases: determinación técnica de los regímenes, concertación eimplantación. A este respecto, el apartado 3.4.6 de la IPH indica que el objetivo dedicha fase de concertación será “compatibilizar los derechos al uso del agua con elrégimen de caudales ecológicos para hacer posible su implantación”.1 Real Decreto 907/2007, de 6 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de la PlanificaciónHidrológica.2 Orden ARM/2656/2008, de 10 de septiembre, por la que se aprueba la Instrucción de PlanificaciónHidrológica. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 1
  6. 6. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIREl impacto de la implantación del régimen de mínimos deriva de la obligaciónestablecida por la IPH de determinar un caudal que deba ser en todo caso superado afin de mantener la diversidad espacial del hábitat y su conectividad, asegurando losmecanismos de control del hábitat sobre las comunidades biológicas de forma que sefavorezca el mantenimiento de las comunidades autóctonas. Forman parte, por tanto,de las preocupaciones actuales de los gestores para compaginar la demanda social ylos requerimientos medioambientales como parte fundamental de la planificación delos recursos hídricos.Los regímenes de caudales ecológicos a respetar en las masas de agua de lacategoría río se componen, conforme a la IPH, de los siguientes componentes: I. Caudales mínimos que deben ser superados, con objeto de mantener la diversidad espacial del hábitat y su conectividad, asegurando los mecanismos de control del hábitat sobre las comunidades biológicas, de forma que se favorezca el mantenimiento de las comunidades autóctonas. II. Caudales máximos que no deben ser superados en la gestión ordinaria de las infraestructuras planificadas, con el fin de limitar los caudales circulantes y proteger así a las especies autóctonas más vulnerables a estos caudales. III. Distribución temporal de los anteriores caudales mínimos y máximos, con el objetivo de establecer una variabilidad temporal del régimen de caudales que sea compatible con los requerimientos de los diferentes estadios vitales de las principales especies de fauna y flora autóctonas presentes en la masa de agua. IV. Caudales de crecida, con objeto de controlar la presencia y abundancia de las diferentes especies, mantener las condiciones físico-químicas del agua y del sedimento, mejorar las condiciones y disponibilidad del hábitat a través de la dinámica geomorfológica y favorecer los procesos hidrológicos que controlan la conexión del río y los acuíferos asociados. V. Tasa de cambio, con objeto de evitar los efectos negativos de una variación brusca de los caudales, como pueden ser el arrastre de organismos acuáticos durante la curva de ascenso y su aislamiento en la fase de descenso de los caudales. Asimismo, debe contribuir a mantener unas condiciones favorables a la regeneración de especies vegetales acuáticas y ribereñas. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 2
  7. 7. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR2 MATERIAL DE PARTIDA2.1 Datos hidrológicos2.1.1 Aportaciones mensuales por tramos de río. Modelo SIMPALas series de aportación mensuales y anuales en cada una de las masas de agua sehan obtenido mediante el Sistema Integrado para la Modelación del ProcesoPrecipitación Aportación (SIMPA) desarrollado por el Centro de Estudios yExperimentación en Obras Públicas (CEDEX). Figura 1. Diagrama de flujo del modelo distribuido SIMPAEl modelo SIMPA, a partir de precipitaciones, evapotranspiraciones potenciales yparámetros hidrológicos, obtiene mapas de evapotranspiración y escorrentía total,variables de salida del ciclo hidrológico. Los caudales mensuales se obtienenintegrando la escorrentía total en las cuencas vertientes a los puntos de simulación.2.1.2 Datos de aforoLos datos de aforo utilizados para el de la Demarcación del Guadalquivir provienen delAnuario de la Dirección General del Agua (Ministerio de Medio Ambiente y Medio Ruraly Marino), el cual recoge para dicho ámbito las series históricas de 128 estaciones deaforo. Si bien 57 estaciones tienen datos hasta 2006, dado que para el estudio decaudales ecológicos interesan los períodos de registro en régimen natural, y habidacuenta del alto grado de regulación de la cuenca, en muy pocas ocasiones es utilizableel período que llega a la actualidad, interesando más los datos antiguos, a pesar de ladisminución de aportaciones constatada desde la segunda mitad del siglo XX. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 3
  8. 8. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR2.2 Datos ecohidráulicos2.2.1 Selección de tramosConforme a lo indicado en el epígrafe 3.4.1.1.1 de la IPH, los métodos hidrológicosutilizados para el cálculo de caudal ecológico deberán ser ajustados mediante estudiosde modelización de la idoneidad del hábitat en tramos fluviales representativos decada tipo de río. A fin de responder a dicha representatividad, partiendo para ello delas estaciones de referencia establecidas en el ámbito de estudio en cumplimiento dela Directiva Marco del Agua, e incluyendo aquéllos otros que se han juzgado deespecial interés para su preservación por sus valores ambientales o paisajísticosconforme a los siguientes criterios: - Sectores fluviales de elevado grado de naturalidad. - Tramos con muy buen estado ecológico conforme a los enunciados de la Directiva Marco del Agua, que sean representativos de las condiciones naturales del río. - Tramos dentro de espacios naturales protegidos, prestando especial atención a los elementos de la Red Natura 2000, los Parques Naturales, las reservas de las Biosfera, los humedales Ramsar, las reservas fluviales o cualquier otra figura de protección, así como los que alberguen especies en peligro de extinción, sensibles a la alteración de su hábitat, vulnerables o de interés especial. - Tramos con carácter de conectores ambientales o de corredores de fauna silvestre. - Tramos con singularidades ambientales y paisajísticas. - Tramos en los que el establecimiento del caudal ecológico pueda tener repercusiones en las asignaciones y reservas de recursos que se establecerán en los planes hidrológicos.Por otro lado, se han tenido en cuenta también aquellos puntos identificados comoclave en la gestión de las sequías, los tramos incluidos como punto de definición decaudal ecológico en el Plan Hidrológico anterior, los que por la confluencia de ríos seconsideren importantes y los relacionados con el desarrollo de importantesinfraestructuras y que vengan recogidos en el Esquema de Temas Importantes. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 4
  9. 9. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Figura 2. Localización de las masas de agua seleccionadas para el estudio de simulación del hábitat JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 5
  10. 10. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Tabla 1. Masas de agua seleccionadas para el estudio de simulación del hábitat Código Código Descripción masa Descripción masa masa masa Rio Genil aguas abajo del arroyo del Pozo del Pino hasta el embalse deES0511002001 Tramo bajo del río Guadiamar y afluentes por su margen derecha ES0511100078 Malpasillo Río Corbones aguas abajo del arroyo Salado de Jarda hasta la Río Guadalimar desde el arroyo de Fuente Álamo hasta el embalse deES0511002008 desemboadura ES0511100079 Mengibar Río Genil aguas abajo de la presa de Iznajar hasta el arroyo del Pozo delES0511002040 Tramo bajo del río Guadiamar y afluentes por su margen derecha ES0511100081 PinoES0511007022 Río Guadalbullón desde las Infantas hasta el embalse de Mengibar ES0511100083 Río Guadiana Menor aguas abajo del río FardesES0511008005 Rivera de Hierro ES0511100088 Arroyo Salado de Morón aguas abajo de la presa de Torre del ÁguilaES0511008008 Río Bembézar aguas arriba del embalse de Bembézar ES0511100092 Rivera de Huesna aguas abajo de la presa de HuesnaES0511008080 Río Robledillo ES0511100094 Río Bembézar aguas abajo de la presa de Hornachuelos Rivera de Huelva aguas abajo de la presa de Aracena hasta el embalse deES0511009019 Río Guadalbullón hasta las Infantas ES0511100096 Zufre Río Guadiato aguas abajo de la presa de Puente Nuevo hasta el embalse deES0511012036 Río Castril aguas arriba del embalse del Portillo ES0511100099 la BreñaES0511014002 Tramo bajo del río Guadajoz ES0511100100 Río Montoro aguas abajo de la presa de Montoro 1 Río Guadalimar aguas arriba del embalse de Giribaile hasta el ríoES0511016005 ES0511100103 Río Cacín aguas abajo de la presa de Bermejales hasta el río Alhama Guadalmena Río Guadalquivir aguas abajo del embalse de Tranco de Beas hasta el ríoES0511100061 Río Viar aguas abajo de La Ganchosa hasta el embalse de Melonares ES0511100104 CañamaresES0511100063 Río Viar aguas abajo de la presa de Melonares ES0511100107 Río Castril aguas abajo de la presa del PortilloES0511100070 Río Jándula aguas abajo de la Loma de las Buenas Hierbas ES0511100110 Río Guadalquivir aguas abajo del río Guadajoz hasta el río Genil Río Guadalentín aguas abajo del embalse de la Bolera hasta el embalse del Río Guadalquivir aguas abajo de la presa de Villafranca hasta el ríoES0511100074 Negratín ES0511100111 GuadajozES0511100076 Río Genil aguas abajo del embalse de la Cordobilla ES0511100115 Río Guadalquivir desde la presa de Pedro Marín hasta Sotogordo JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 6
  11. 11. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRSe ha analizado además la topología del sistema de explotación con la finalidad delocalizar en las masas de agua los siguientes elementos: - Elementos de regulación. - Elementos de derivación. - Tramos de transporte, ya sea naturales o artificiales.Una vez considerados todos estos aspectos, y de acuerdo con la Oficina dePlanificación Hidrológica de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir, se haprocedido al desarrollo de trabajos ecohidráulicos en 32 masas de agua superficial tiporío de la Demarcación Hidrográfica.2.2.2 Trabajos de campoLos trabajos de campo desarrollados en las masas de agua objeto de estudiocomenzaron con la inspección para la determinación de un tramo característico. Unavez seleccionado, se procedió a la implementación de las técnicas más adecuadaspara la realización del trabajo, diferenciando entre tramos vadeables y no vadeables.2.2.2.1 Tramos vadeablesEn los tramos vadeables del ámbito seleccionado se ha procedido al levantamientotopográfico del cauce mediante Estación Total. A fin de definir la morfología del cauce,se establecieron secciones transversales hasta el nivel de bankfull. Las mediciones setomaron perpendicularmente al sentido de las corriente, iniciándose desde aguasarriba a aguas abajo, de margen izquierda a margen derecha y separadas entre sí,dentro de la misma sección, por una distancia nunca superior a la vigésima parte de laanchura del cauce en el punto considerado. Sobre cada sección, marcadas de modoque las medidas puedan ser replicadas con exactitud, se determinará la velocidadmedia de la corriente en cada punto topografiado mediante caudalímetro digital y unadescripción puntual del lecho, apoyada por la toma de fotografías del mismo paracalcular el valor del coeficiente n de Manning.2.2.2.2 Tramos no vadeablesEn los tramos no vadeables se ha llevado a cabo el levantamiento topográfico delcauce mediante procedimientos hidroacústicos, utilizando una ecosonda acoplada auna embarcación neumática. Dicho procedimiento parte también del establecimiento, JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 7
  12. 12. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRdentro del subtramo seleccionado, de secciones transversales. Una vez establecidaslas secciones, se determinó la batimetría del cauce mediante ecosonda y la topografíade las riberas mediante Estación Total hasta el nivel de bankfull. Al igual que en lossubtramos vadeables, en cada punto de la batimetría se midió la velocidad de lacorriente y se caracterizó el sustrato, utilizando para ello visores o dragas. Figura 3. Desarrollo de los trabajos de campo. Izquierda: trabajos en tramo vadeable. Derecha: trabajos en tramo no vadeable.2.2.3 Otros trabajos empleadosComo base de partida para el estudio se han empleado los antecedentes técnicos deestudios de caudales ecológicos, que en el caso del ámbito de la DemarcaciónHidrográfica del Guadalquivir están en el anterior proceso de planificación hidrológica ysus estudios anejos. Entre ellos, resulta especialmente destacable el “Estudio decaudales ecológicos por tramo de río en el ámbito de la cuenca hidrográfica delGuadalquivir” desarrollada entre 1996 y 1997. En dicho estudio se abordó la definiciónde los caudales ecológicos de un total de 13 tramos que representaban al troncoprincipal del Guadalquivir y al río Genil, así como a otros afluentes menores (GuadianaMenor, Guadalbullón y Guadaira). El trabajo, llevado a cabo siguiendo la metodologíaIFIM (Instream Flow Incremental Metodology), constituyó una experiencia piloto que,por un lado, hizo posible la formulación concreta de los caudales ecológicos en lospuntos más sensibles de la cuenca y, por otro, y empleando técnicas deregionalización, permitió extender los resultados a otros tramos de la cuenca hastaque nuevos trabajos permitan su confirmación. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 8
  13. 13. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3 METODOLOGÍA3.1 Métodos hidrológicos3.1.1 Desagregación de series mediante curvas patrónDado que las series de caudales procedentes de SIMPA se encuentran elaboradas aescala mensual, resulta en primer lugar necesario adecuar dichas series con el fin delograr construir, mediante su desagregación, un régimen sintético diario que permita laaplicación de metodologías hidrológicas de cálculo de caudal ecológico.La desagregación de caudales es un proceso complicado e impreciso, a no ser que sedisponga en el tramo en estudio de una estación de aforo que, en todo caso, debe serfiable y disponer de una serie de registros de suficiente extensión.Cuando el caso no es el expuesto, la metodología básica partirá de las estaciones deaforo representativas (al menos una por ecotipo) a fin de obtener unos pesos quepermitan distribuir a nivel diario la aportación mensual, siguiendo las siguientesrecomendaciones: • Análisis de la serie diaria de partida analizado la variabilidad del peso diario frente a la aportación mensual en cada año de la serie. • Elección de aquel patrón de distribución diaria del mes que más se aproxime a la aportación mensual media. • Análisis sobre las menores desviaciones de la aportación anual respecto de la aportación anual media.El desarrollo del trabajo incluye los siguientes pasos: • Identificación de las estaciones de aforo existentes en los tramos de río con series históricas representativas. • Análisis de las series y definición de períodos en régimen natural. • Contraste y validación de datos por el método de las dobles acumulaciones. • Selección de estaciones de aforo y períodos utilizables. • Elección de los patrones de distribución a nivel diario. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 9
  14. 14. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3.1.2 Consideración de ecotiposLa tipificación en ecotipos utilizada como base ha sido la implementada por el CEDEXen cumplimiento de lo exigido por la Directiva Marco del Agua, conforme a la cual hasido posible definir 32 ecotipos o tipos de ríos en la Península Ibérica y Baleares quese reducen a diez en el caso de la Demarcación Hidrográfica del Guadalquivir. Los 32tramos fluviales seleccionados corresponden con nueve ecotipos diferentes - Ríos de la baja montaña mediterránea silícea (Ecotipo 108, 27,46% de las masas de la Demarcación): 6 masas - Ríos silíceos del piedemonte de Sierra Morena (Ecotipo 106; 14,03% de las masas de la Demarcación): 5 masas - Ríos mineralizados de baja montaña mediterránea (Ecotipo 109; 19,70% de las masas de la Demarcación): 5 masas - Ríos de la depresión del Guadalquivir (Ecotipo 102; 11,94% de las masas de la Demarcación): 4 masas - Ejes mediterráneos de baja altitud (Ecotipo 114; % de las masas de la Demarcación): 4 masas - Ejes mediterráneo-continentales mineralizados (Ecotipo 116; 2,39% de las masas de la Demarcación): 4 masas - Grandes ejes en ambiente mediterráneo (Ecotipo 117; 1,79% de las masas de la Demarcación): 2 masas - Ríos de montaña mediterránea calcárea (Ecotipo 112; 14,93% de las masas de la Demarcación): 1 masa - Ríos mineralizados mediterráneos de baja altitud (Ecotipo 107; 4,48% de las masas de la Demarcación): 1 masa JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 10
  15. 15. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRFigura 3. Masas de agua de la categoría río clasificadas según su tipología en la Demarcación Hidrográfica del Guadalquivir JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 11
  16. 16. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3.1.3 Metodología general para ríos permanentesLos métodos hidrológicos conforman el tipo más simple de metodologías deestimación de caudales ecológicos. Utilizan datos hidrológicos, en forma de caudaleshistóricos mensuales o diarios, para derivar recomendaciones de caudales ecológicos.Consisten en seleccionar un porcentaje fijo u otro índice del caudal, de caudal comodemanda de caudal ecológico para mantener un elemento del ecosistema a un nivelaceptable predeterminado. Los caudales recomendados se fijan anualmente,estacionalmente, o mensualmente. La mayoría de metodologías de este tipo utilizansolamente datos de caudal para identificar la demanda de caudal ecológico. Otrasmetodologías más sofisticadas, como las metodologías holísticas, utilizan estosíndices hidrológicos como parte de sus técnicas.Existen numerosas metodologías de tipo hidrológico, muchas de ellas específicas parauna determinada región o contexto. En el caso de la Demarcación Hidrográfica delGuadalquivir, la obtención de los caudales ecológicos determinados por métodoshidrológicos que habrán de ser ajustados mediante modelación de la idoneidad delhábitat se ha basado en tres procedimientos diferentes: caudal básico, percentiles 5 y15 de la curva de caudales clasificados y medias móviles de órdenes 21 y 25.3.1.3.1 Método del Caudal BásicoEl denominado “Método del Caudal Básico” parte de series de caudales medios diariosy, mediante la aplicación de medias móviles sobre intervalos crecientes de datos,obtiene una distribución de caudales mínimos acumulados, sobre la que se define elCaudal Básico como el correspondiente a la discontinuidad o incremento relativomayor. Este método, básicamente hidrológico, incorpora aspectos hidráulicos ycriterios biológicos de habitabilidad, partiendo de la idea básica de que el caudalcirculante por un tramo de río (series hidrológicas temporales), es la variable primariaque contiene toda la información necesaria para la organización física y biológica delecosistema fluvial.El componente fundamental de la metodología es el caudal básico, y corresponde alcaudal mínimo necesario para que se conserve la estructura y función del ecosistemaacuático afectado. Es, por tanto, el caudal mínimo que debe circular en todo momentopor el río, aunque no siempre el recomendado.Como dato de partida, el método requiere series continuas recientes de caudalesmedios diarios. A partir de estas series, el caudal básico se deduce de la aplicación de JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 12
  17. 17. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRmedias móviles sobre intervalos de amplitud creciente obtenidos de las series decaudales medios diarios. Las medias móviles se calculan con retardos crecientes,obteniendo unas series secundarias que tienden hacia el valor del caudal medio anual.De cada una de estas series secundarias se calcula el caudal mínimo, obteniéndoseuna serie terciaria única sobre la que se calcula la razón de incremento entre cada parde valores consecutivos. El caudal básico corresponde al caudal superior del par devalores que recogen la mayor razón de incremento.3.1.3.2 Percentiles de la curva de caudales clasificadosLa curva de caudales clasificados muestra, para un tramo de río, el porcentaje detiempo en el que se alcanza o se supera un cierto valor del caudal. Es el resultado deordenar una serie temporal de caudales por orden de magnitud, el cual, si se clasificapor orden cronológico, da lugar a un hidrograma. Figura 4. Ejemplo de curva de caudales clasificados (Tramo ES0511002008, Río Corbones aguas abajo del arroyo Salado de Jarda hasta la desembocadura)La definición de percentiles bajos en la curva de caudales clasificados permite, deacuerdo con la IPH, definir umbrales habituales de caudal mínimo. No obstante, ydado que este procedimiento constituye un buen instrumento para caracterizarepisodios hidrológicos extremos, como sequías o avenidas, resulta necesario JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 13
  18. 18. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRencontrar parámetros que, siendo representativos, no focalicen su definición ensituaciones límite, sino que sean representativos de caudales habituales.En el caso de los caudales ecológicos, los valores de excedencia a seleccionar en lacurva de caudales habrán de corresponder a percentiles bajos, siendo habitual laconsideración de los valores umbrales Q85% y Q95%, (percentiles 15 y 5) los cuales,dado que representan en término medio 55 y 18 días respectivamente, suelendenominarse Q310 y Q347. A fin de paliar la falta de información inherente a la curva decaudales clasificados respecto a la distribución temporal de los caudales inferiores alelegido, podría en su caso procederse a determinar el número de días consecutivos enque, como media, el caudal toma valores inferiores a los percentiles indicados.Adicionalmente, se ha considerado el percentil 50 (mediana) de la curva de caudalesclasificados como un estadístico de referencia para la comparación con los métodosde simulación de hábitat, dado que en la cuenca del Guadalquivir la media es enmuchas ocasiones poco representativa de los caudales circulantes.3.1.3.3 Medias móvilesLas Medias Móviles (de las cuales la Figura 5 representa las de orden 25, MM25) sonmétodo estadístico que representa como caudal ecológico el definido por la media delos caudales medios mínimos correspondientes a un número de días consecutivos,calculada sobre la hidrológica seleccionada. En el caso de la DemarcaciónHidrográfica del Guadalquivir se han utilizado las medias móviles de orden 21 y 25. Figura 5. Esquema del procedimiento de cálculo del método MM25 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 14
  19. 19. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3.1.4 Clasificación hidrológica. Periodos de ceseConforme a la IPH, previo a la determinación del valor de caudal ecológico pormétodos hidrológicos, y partido de las series de aportación generadas por el modeloSIMPA, se ha procedido a distinguir las masas de agua superficial de la DemarcaciónHidrográfica en las siguientes categorías: - Ríos permanentes: cursos fluviales que en, régimen natural, presentan agua fluyendo, de manera habitual, durante todo el año en su cauce. - Ríos temporales o estacionales: cursos fluviales que, en régimen natural, presentan una marcada estacionalidad, caracterizada por presentar bajo caudal o permanecer secos en verano, fluyendo agua, al menos, durante un período medio de 300 días al año. - Ríos intermitentes o fuertemente estacionales: cursos fluviales que, en régimen natural, presentan una elevada temporalidad, fluyendo agua durante un período medio comprendido entre 100 y 300 días al año. - Ríos efímeros: cursos fluviales en los que, en régimen natural, tan sólo fluye agua superficialmente de manera esporádica, en episodios de tormenta, durante un período medio inferior a 100 días al año.En el caso de las masas seleccionadas, los valores obtenidos figuran a continuación. Tabla 2. Propuesta de periodos de cese de las masas seleccionadas Código Nombre ClasificaciónES0511002001 Tramo bajo del río Guadiamar y afluentes por su margen derecha PermanenteES0511002008 Río Corbones aguas abajo del arroyo Salado de Jarda hasta la desemboadura PermanenteES0511002040 Tramo bajo del río Guadiamar y afluentes por su margen derecha PermanenteES0511007022 Río Guadalbullón desde las Infantas hasta el embalse de Mengibar PermanenteES0511008005 Rivera de Hierro EstacionalES0511008008 Río Bembézar aguas arriba del embalse de Bembézar PermanenteES0511008080 Río Robledillo IntermitenteES0511009019 Río Guadalbullón hasta las Infantas PermanenteES0511012036 Río Castril aguas arriba del embalse del Portillo PermanenteES0511014002 Tramo bajo del río Guadajoz PermanenteES0511016005 Río Guadalimar aguas arriba del embalse de Giribaile hasta el río Guadalmena PermanenteES0511100061 Río Viar aguas abajo de La Ganchosa hasta el embalse de Melonares EstacionalES0511100063 Río Viar aguas abajo de la presa de Melonares PermanenteES0511100070 Río Jándula aguas abajo de la Loma de las Buenas Hierbas Estacional JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 15
  20. 20. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Código Nombre Clasificación Río Guadalentín aguas abajo del embalse de la Bolera hasta el embalse delES0511100074 Permanente NegratínES0511100076 Río Genil aguas abajo del embalse de la Cordobilla Permanente Rio Genil aguas abajo del arroyo del Pozo del Pino hasta el embalse deES0511100078 Permanente MalpasilloES0511100079 Río Guadalimar desde el arroyo de Fuente Álamo hasta el embalse de Mengibar PermanenteES0511100081 Río Genil aguas abajo de la presa de Iznajar hasta el arroyo del Pozo del Pino PermanenteES0511100083 Río Guadiana Menor aguas abajo del río Fardes PermanenteES0511100088 Arroyo Salado de Morón aguas abajo de la presa de Torre del Águila PermanenteES0511100092 Rivera de Huesna aguas abajo de la presa de Huesna PermanenteES0511100094 Río Bembézar aguas abajo de la presa de Hornachuelos PermanenteES0511100096 Rivera de Huelva aguas abajo de la presa de Aracena hasta el embalse de Zufre Permanente Río Guadiato aguas abajo de la presa de Puente Nuevo hasta el embalse de laES0511100099 Estacional BreñaES0511100100 Río Montoro aguas abajo de la presa de Montoro 1 IntermitenteES0511100103 Río Cacín aguas abajo de la presa de Bermejales hasta el río Alhama Permanente Río Guadalquivir aguas abajo del embalse de Tranco de Beas hasta el ríoES0511100104 Permanente CañamaresES0511100107 Río Castril aguas abajo de la presa del Portillo PermanenteES0511100110 Río Guadalquivir aguas abajo del río Guadajoz hasta el río Genil PermanenteES0511100111 Río Guadalquivir aguas abajo de la presa de Villafranca hasta el río Guadajoz PermanenteES0511100115 Río Guadalquivir desde la presa de Pedro Marín hasta Sotogordo PermanenteLa IPH impone, en su artículo 3.4.1.4.2, para la caracterización específica del régimende caudales ecológicos de ríos temporales de carácter estacional e intermitente lacaracterización del período de cese de caudal, utilizando una serie hidrológicarepresentativa de, al menos, 20 años. Esta caracterización es de aplicación a 6 de los32 tramos seleccionados de la Demarcación Hidrográfica del Guadalquivir, figurandolos resultados obtenidos en la siguiente tabla. Tabla 3. Propuesta de periodos de cese Cese de Caudal Código Clasificación Años alternos Todos los años mes nº años cada ES0511008005 Estacional - - - - Octubre 1 3 Mayo Noviembre Diciembre 1 4 ES0511008080 Intermitente Junio-Septiembre Marzo Abril Enero 1 5 Febrero 1 6 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 16
  21. 21. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Tabla 3. Propuesta de periodos de cese Cese de Caudal Código Clasificación Años alternos Todos los años mes nº años cada ES0511100061 Estacional - - - - ES05611100070 Estacional - - - - ES0511100099 Estacional - - - - Octubre 1 4 Mayo Noviembre 1 6 Diciembre ES0511100100 Intermitente Julio-Agosto Enero 1 7 Junio 3 4 Septiembre 5 6A tenor del reducido número de días con cese así como de la dispersión de loseventos a lo largo de tres o cuatro meses, en los ríos estacionales estudiados, no seproduce cese durante un mes completo, ni siquiera considerando ceses hiperanuales.Por tanto, estos tramos han sido tratados de igual modo que un tramo permanente.En los ríos intermitentes se establece un cese seguro en los meses de verano y ceseshiperanuales en el resto de los meses (excepto los meses de febrero a abril en el ríoRobledillo) con distintas frecuencias (desde 1 cada 7 años a 5 cada 6 años).3.2 Métodos ecohidráulicos. El método IFIMLos métodos ecohidráulicos utilizan como base para definir el caudal ambiental larespuesta de una especie, normalmente piscícola, a aumentos discretos de caudal. Secaracterizan por establecer correspondencias entre el hábitat de las especies fluvialesy las características hidráulicas que varían en función de los caudales circulantes. Larespuesta se mide como el aumento del hábitat físico en función del cambio endeterminadas variables hidráulicas.La más conocida de este grupo de metodologías, es la llamada IFIM (Instream FlowIncremental Methodology) y sus aplicaciones informatizadas PHABSIM (PhysicalHabitat Simulation Methodology) y, más actualizada, RHYHABSIM (River Hydraulics JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 17
  22. 22. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRand Habitat Simulation System). El esquema conceptual de dicha metodología partede tres puntos básicos: - Un modelo hidráulico fluvial, que expresa como se relaciona el caudal con una serie de parámetros físicos, entre los cuales se puede citar la profundidad de las aguas, la velocidad, o la anchura del cauce inundado. - Las curvas de preferencia de la fauna, definidas para cada uno de los parámetros hidráulicos anteriores, en las que se expresa como las especies seleccionadas son capaces de soportar las variaciones que puedan tomar dichos parámetros cuando cambian los caudales. - El valor potencial del hábitat fluvial que integra el valor de las curvas de preferencia para cada caso especifico simulado por el modelo hidráulico.La ventaja evidente de estas metodologías es que utilizan criterios ecológicosfácilmente defendibles. Además, su capacidad de valorar los impactos de pequeñoscambios del caudal sobre el hábitat físico, por lo que pueden evaluar una grancantidad de escenarios para diferentes especies o estados de vida. También se debemencionar que la simulación hidráulica y biológica se realiza a una escala significativapara los seres vivos.Estas metodologías han sido criticadas, sin embargo, por estar enfocadas haciadeterminadas especies, con los problemas que esto conlleva si la especie elegida noes representativa del ecosistema a estudiar, o si se desconocen los requerimientos delas especies presentes en un determinado río, caso en el que es necesario realizar unimportante trabajo de investigación básica. Dada su complejidad, el personal técnicoimplicado debe ser experto tanto en hidrología como en informática y ecología. Figura 6. Elementos de la metodología IFIM JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 18
  23. 23. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3.2.1 Simulación hidráulicaEl modelo ecohidráulico IFIM evalúa la cantidad e idoneidad de hábitat acuáticoutilizable para una especie bajo diferentes escenarios hidráulicos, hidrológicos ybiológicos configurables, basándose en la caracterización física del cauce y de sudinámica hidráulica y su posterior traducción en hábitat potencial. Para ello esnecesario realizar una simulación hidráulica que supone la simplificación del ríomediante su división en secciones a fin de discretizar el tramo en celdas, subseccionesrectangulares muy pequeñas, con un comportamiento hidráulico homogéneo.En el caso de la demarcación del Guadalquivir, el modelo hidráulico empleado ha sidoel integrado en la aplicación River Hydraulics and Habitat Simulation (RHYHABSIM)versión 4.1 que incorpora algoritmos para simulación hidráulica que resuelven el flujopermanente uniformes o gradualmente variados en cada celda, y opciones para laevaluación de la distribución espacial de las variables hidráulicas y del hábitat.3.2.2 Curvas de preferencia biológicaLos organismos indicadores para los cuales se ha evaluado el Hábitat Potencial Útilhan sido peces. El análisis de la disponibilidad de hábitat requiere de curvas de JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 19
  24. 24. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR preferencia para las etapas de adulto, juvenil y alevín de las especies que se encuentren presentes en los tramos estudiados. El análisis se restringe a especies autóctonas que dispongan de curva de preferencia. En la cuenca del Guadalquivir, de las especies presentes se disponía de curvas de seis ciprínidos (calandino, cacho, boga del Guadiana, barbo comizo, barbo gitano y gobio), un cobítido (colmilleja) y un salmónido (trucha). La Tabla 4 muestra la colección de curvas utilizadas (curvoteca), algunas de las cuales han sido desarrolladas para otras cuencas. Tabla 4. Conjunto de curvas de preferencia utilizadas en la demarcación del Guadalquivir Especie seleccionadas Curvas utilizadasIberocypris alburnoides Iberocypris alburnoides alv-juv-ad (Diego García Jalón 2009)Squalius pyrenaicus Squalius pyrenaicus alv-juv-ad (Diego García Jalón 2009) Pseudochondrostoma willkommii alv-juv (Diego García Jalón 2009)Pseudochondrostoma willkommii Pseudochondrostoma polylepis ad (Martínez Capel 2004) Luciobarbus bocagei ad (Martínez Capel 2004)Luciobarbus comizo Luciobarbus comizo alv-juv (Diego García Jalón 2009) alv-juv-fr (Diego García Jalón 2009)Luciobarbus sclateri Luciobarbus sclateri ad (Ecohidráulica 2009)Cobitis paludica Cobitis paludica alv-juv-ad (Diego García Jalón 2009)Gobio lozanoi Gobio lozanoi alv-juv-ad (Diego García Jalón 2009)Salmo trutta Salmo trutta al-juv-ad-fr ((Martínez Capel 2004) alv: alevín; juv: juvenil; ad: adulto; fr: freza La colmilleja, a pesar de disponer de curva de preferencia ha sido descartada como especie objetivo debido a sus hábitos bentónicos. Figura 7. Ejemplo de curva de preferencia biológica del Luciobarbus sclateri (Tramo ES0511100076, Río Genil aguas abajo del embalse de la Cordobilla) JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 20
  25. 25. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3.2.3 Evaluación de hábitat. Determinación del hábitat potencial útil (HPU)Se define el Hábitat Potencial Útil (HPU) como el equivalente al porcentaje del hábitat,expresado como superficie del cauce inundado o como anchura por unidad de longitudde río, que puede ser potencialmente utilizado con una preferencia máxima por unapoblación o una comunidad fluvial.El procedimiento estándar de evaluación ecohidráulica del hábitat acuático asigna unpapel fundamental al modelamiento hidráulico previo, ya que proporciona lasprofundidades, velocidades y características del lecho en cada uno de los elementodiscretizadores del dominio hidrotopográfico (celda) que están activos durante uncaudal analizado. Estas predicciones micro-hidráulicas se combinan adecuadamentecon los criterios biológicos de preferencia de hábitat para los organismos acuáticos.La valoración la idoneidad del micro-ambiente hidráulico se realiza mediante uncoeficiente que varía entre cero (inadecuado) y uno (óptimo), el cual deriva de unafunción univariable. Para cada simulación de un valor supuesto de caudal, elordenador considera un nivel correspondiente de agua en el río y a partir de estacondición calcula para cada celda, con una profundidad, velocidad y tipo degranulometría determinada, la idoneidad para una especie y estadio concreto. Latransformación de las condiciones hidráulicas en idoneidades de hábitat se realizamediante el uso de las curvas de preferencia, una por cada una de los parámetrosmencionados, que se combinan en cada celda en el llamado Índice de Hábitat (IH). Laponderación estándar multiplica las idoneidades de la profundidad (Ip), la velocidad (Iv),y el sustrato de cada celda (Is) mediante un Índice de idoneidad combinado: IH = Iv × Ip × IsLa extensión del algoritmo del modelo biológico a todas las celdas del dominiomodelable del cauce produce la descripción predictiva de la distribución espacial delorganismo objetivo, la cual está determinada por la disponibilidad de hábitat en funcióndel caudal. Repitiendo este proceso con cada uno de los caudales a simular y para lascurvas de preferencia seleccionadas, se obtienen las conocidas relaciones caudal-hábitat, a partir de las cuales se pueden determinar los caudales ecológicosconvenientes para cada organismo. El rango de simulación máximo recomendadopara obtener unas relaciones confiables está comprendido entre el 40% del caudalobservado menor y el 250% del caudal mayor, habida cuenta que las extrapolacionesexteriores suelen acarrear errores hidráulicos excesivos (Bovee y Milhous, 1978). JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 21
  26. 26. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIREl índice de hábitat que más ha sido utilizado en los estudios RHYHABSIM es laSuperficie Ponderada Útil “Weigthed Usable Area (WUA)” o “Hábitat Potencial Útil(HPU)”. El HPU se basa en la premisa que la suma de las áreas de las celdas (Ai)ponderadas por los respectivos índices de hábitat (IHi) es un indicador de lascondiciones globales del hábitat durante un caudal. HPU = Ai × IHiEl HPU se expresa como metros cuadrados de hábitat utilizable en una longitud fluvialde 100 m (m2/100 m). Más importante que los valores, la función HPU-Q expresa lainfluencia del caudal en la calidad y cantidad del hábitat acuático de modo conjunto.3.2.4 ConectividadComo la demarcación posee una temporalidad muy marcada, se ha efectuado siempreel análisis de conectividad para las condiciones ecohidráulicas estivales.De este modo se ha comprobado si el caudal mínimo asociado a la reducción dehábitat propuesta resulta franqueable para la ictiofauna. En caso adverso, el caudalnecesario para salvaguardar la conectividad integral del tramo ha sido consideradocomo el caudal ecológico mínimo final. Se ha estimado una profundidad mínima defranqueabilidad de 15 cm y velocidad máxima de 0,5-1 m/s para alevines, 1,5-2 m/spara juveniles y menor de 2,5 m/s para adultos.En ocasiones se ha utilizado un criterio menos exigente de conectividad para losadultos. Consiste en disminuir la profundidad mínima hasta 10 cm, siempre que estono ocurra en dos secciones consecutivas. Con ello se permite la superación por partede los peces adultos de obstáculos que no representen grandes distancias.3.3 Condicionantes para la determinación de los caudales mínimos3.3.1 Registro de Zonas ProtegidasLos convenios internacionales suscritos por España, las directivas Europeas y lalegislación nacional y autonómica establecen una serie de categorías de zonasprotegidas, cada una con sus objetivos específicos de protección, su base normativa ylas exigencias correspondientes a la hora de designación, delimitación, seguimiento y JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 22
  27. 27. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRsuministro de información. Como condicionante para la determinación de los caudalesmínimos se ha considerado el interés de conservación de las masas se ha valorado apartir de la correspondencia total o parcial de las mismas con espacios del Registro deZonas Protegidas, en particular en relación con las zonas declaradas de protección dehábitat o especies en las que el mantenimiento o mejora del estado del aguaconstituya un factor importante para su protección, incluidos los LIC, ZEPA y ZEC, asícomo los tramos de interés piscícola conforme a lo establecido en la Directiva2006/44/CE, relativa a la calidad de las aguas continentales que requieren proteccióno mejora para ser aptas para la vida de los peces. Se han contemplado dentro de esteapartado tanto los espacios protegidos por la normativa europea, articulada en relacióna la Red Natura 2000, como los declarados conforme a la normativa nacional, a nivelestatal o autonómico. En todo caso, se han considerado únicamente los espaciosestrictamente vinculados al medio fluvial.Como criterio adicional, se han considerado otros aspectos contemplados en elRegistro de Zonas Protegidas, como son las aguas destinas al uso recreativo de bañoo las zonas sensibles en lo que respecta a nutrientes.3.3.2 Alteración hidrológica. IAHRISSegún la IPH, una masa de agua muy alterada hidrológicamente es aquella que, “porla presencia de elementos de regulación o derivación, o por la concentración deextracciones superficiales u subterráneas, presenta un régimen significativamentediferente al natural, que repercute de forma negativa sobre los ecosistemas acuáticosy terrestres asociados”. La misma IPH indica la forma de proceder para laidentificación de las masas muy alteradas, que deberá hacerse mediante el análisis delos conflictos entre los usos existentes y el régimen de caudales natural. Para ello, secomparan las condiciones del régimen natural de referencia con el régimen circulanteen la actualidad mediante el uso de un conjunto de parámetros que caracterizanestadísticamente la variación hidrológica inter e intraanual.Para el análisis de la alteración del régimen hidrológico se ha empleado el softwareIAHRIS (“Índices de Alteración Hidrológica en Ríos”), desarrollado en la EUITForestales de la Universidad Politécnica de Madrid con el apoyo de la DirecciónGeneral del Agua y del CEDEX. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 23
  28. 28. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR3.3.3 Sequías prolongadasEn caso de sequías prolongadas la IPH indica que podrá aplicarse un régimen decaudales menos exigente, alcanzando el umbral de relajación del 30% del HPUmáximo, siempre en conformidad con lo determinado en el correspondiente PlanEspecial de Actuación en Situaciones de Alerta y Eventual Sequía de la CuencaHidrográfica del Guadalquivir. En dicho Plan se establecen una serie de medidas deactuación sobre los recursos a tomar atendiendo a distintas circunstancias que van delo particular a lo general (elemento concreto embalse-acuífero, zona o sistema)prevaleciendo las particulares.Esta excepción no se aplicará en las zonas incluidas en la red Natura 2000 o en la listade humedales de importancia internacional de acuerdo con el Convenio de Ramsar.En estas zonas se considerará prioritario el mantenimiento del régimen de caudalesecológicos, aunque se aplicará en todo caso la regla sobre supremacía del uso paraabastecimiento de poblaciones, según lo establecido por la normativa vigente.3.4 Caudales máximosConforme a los criterios establecidos en la IPH, la evaluación de la distribución decaudales máximos para cada hidroperiodo (seco y húmedo) se ha llevado a cabo enaquellos tramos fluviales ubicados aguas abajo de infraestructuras de regulación conun volumen de embalse superior a 1 Hm3. En el caso concreto de la Demarcación delGuadalquivir, cumplen este criterio un total de 31 tramos, en 10 de los cuales se hanverificado mediante modelos ecohidráulicos.3.4.1 Metodología seguida para la estimación de la distribución estacional de caudales ecológicos máximos por métodos hidrológicosEl empleo de métodos hidrológicos para la estimación de caudales máximos quecontempla la IPH se ha realizado analizando los percentiles de excedencia mensualesde una serie representativa de caudales en régimen natural de al menos 20 años deduración. Para la construcción de la correspondiente curva de caudales clasificados seha partido de la serie de caudales medios mensuales máximos elegidos mes por mes, JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 24
  29. 29. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRtomándose un dato por cada mes (el medio mensual), que procede directamente delas aportaciones del SIMPA.3.4.2 Metodología seguida para la verificación mediante modelos ecohidráulicos de la distribución estacional de caudales ecológicos máximosConforme a lo indicado en la IPH, la gestión sostenible de las infraestructurashidráulicas debe asegurar el mantenimiento de una de las condiciones medias en elmedio fluvial que se garantice una adecuada reserva de refugio para las especiespresentes. A fin de precisar un caudal máximo más próximo a las especificidadesbiológicas, se ha valorado la distribución de velocidades del tramo respecto de lasvelocidades admisibles de las especies objetivo. Para ello, se han empleado losmismos modelos hidráulicos utilizados en la determinación de los caudales ecológicosmínimos que, asociados a los modelos de hábitat, permiten identificar y cuantificar lasáreas con una velocidad inferior a la velocidad crítica para dichas especies, definidacomo la velocidad mayor a la que el pez es capaz de desplazarse grandes distanciasmanteniendo un coste energético de desplazamiento mínimo).En cuanto a la velocidad en celda máxima para proporcionar refugio a la ictiofauna, sehan utilizado los intervalos de referencia indicados por la propia IPH, diferenciandoentre alevines (0,5-1 m/s), juveniles (1,5-2 m/s) y adultos (>2,5 m/s).3.5 Tasa de cambioEn ríos regulados, a fin de completar el régimen de caudales ecológicos de losmismos, la IPH define dos tipos de caudales máximos: aquellos que no deben sersuperados durante la operación y gestión ordinaria de las grandes infraestructuras,cuya definición y condicionantes de cálculo se recogen en el apartado 3.4.1.4.1.2, y eldenominado “caudal generador” regulado en el epígrafe 3.4.1.4.1.4. sobrecaracterización del régimen de crecidas.Dado que los cambios bruscos de caudal que resultan perjudiciales para la mayoría delas especies acuáticas, resulta precisa su regulación. Así lo establece la IPH en suapartado 3.4.1.4.1.3, estableciendo para ello una tasa de cambio de caudal por unidadde tiempo que se debe aplicar a la hora de realizar sueltas desde algún tipo deinfraestructura, ya sea para la explotación de centrales hidroeléctricas u otras JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 25
  30. 30. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRdemandas de entidad (en general regadíos) o caudal generador, obligado de formaperiódica.La aplicación de una tasa de cambio de caudal por unidad de tiempo es tan importantepara los incrementos de caudal como para los decrementos, lo que supone lanecesidad de contar, tal como propugna la IPH, con dos valores de “K”, uno para lasfases de ascenso y otro para las de descenso de caudales.Según la propia norma, la estimación se realizará a partir del análisis de avenidasordinarias de una serie hidrológica representativa de caudales medios diarios de, almenos, 20 años de longitud.Las series de partida han sido los caudales medios diarios obtenidos pordesagregación de las aportaciones del SIMPA en el período 1940-2006. Con ellas seha obtenido la curva de diferencias de caudal entre dos días consecutivos clasificadasadoptándose como tasas de cambio ascendentes o descendentes las quecorresponden al percentil 70, por cuanto la instrucción recomienda no superar estevalor aunque admita llegar hasta el 90.Estas tasas de cambio se obtienen a nivel diario. Sin embargo la IPH también apuntala conveniencia de que en determinados casos particulares se considere limitarlas anivel horario cosa que podría ocurrir en cuencas pequeñas en las que las avenidasnaturales no alcanzan nunca una duración superior al día ya sea por su corto tiempode concentración o por la reducida duración del temporal o por ambas circunstancias ala vez. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 26
  31. 31. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR4 RESULTADOS GENERALES4.1 Propuesta técnica de caudales ecológicos mínimos4.1.1 Procedimiento general para la construcción del régimen mínimo ambientalDe acuerdo con la IPH, la distribución de caudales mínimos se ha determinadoajustando los caudales obtenidos por métodos hidrológicos al resultado de lamodelación de la idoneidad del hábitat, en función de alguno de los siguientescriterios: a) Considerando el caudal correspondiente a un umbral del hábitat potencial útil: - En ríos no alterados hidrológicamente, el rango es del 50-80%. - En ríos alterados hidrológicamente, el rango es del 30-80%. En general se ha tomado el valor mínimo del intervalo, salvo en los casos en los que existe competencia por el recurso o existe algún elemento regulador aguas abajo de la masa de agua, en cuyo caso se ha optado por los valores máximos. b) Estableciendo el caudal que permite la conectividad del tramo evitando que se fraccione el ecosistema. En los casos donde la curva de hábitat potencial era creciente y sin aparentes máximos, se ha adoptado como valor máximo de hábitat potencial útil el correspondiente al caudal definido por los percentiles 15, 20 o 25 de los caudales medios diarios en régimen natural, obtenido de la serie hidrológica representativa.4.1.2 Extrapolación a la totalidad de las masas de la DemarcaciónEn el apartado 3.4.1.2 de la IPH se establece que el ámbito espacial para lacaracterización del régimen de caudales ecológicos se extenderá a todas las masasde aguas superficiales. Como los estudios técnicos se refieren tan solo a 32 masas deagua de la Demarcación es necesario estimar los caudales al menos en mínimos delconjunto, hasta que se desarrollen estudios específicos en cada una de ellas.Esta extrapolación se ha realizado clasificando los ríos por tipo o hidrorregión dondese encuadran y aplicando de forma proporcional los valores medios obtenidos en losestudios técnicos. El factor de proporcionalidad que se establece es la mediana de loscaudales medios anuales registrados en los últimos 25 años. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 27
  32. 32. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRTabla 5. Leyes de extrapolación utilizadas para determinar el valor de caudal ecológico mínimo en la totalidad de las masas de agua de la Demarcación JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 28
  33. 33. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Figura 8. Hidrorregiones JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 29
  34. 34. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Figura 9. Relación entre caudales ecológicos mínimos y caudales medianos JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 30
  35. 35. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRLa elección de la mediana y no la media es debido a que es un índice mucho mássensible a las variaciones interanuales de la cuenca y por tanto más ajustado alrégimen de caudales mínimos. Las leyes de extrapolación obtenidas se reflejan en latabla adjunta y los valores de caudal se detallan en el Apéndice II del Anejo número 5del documento para consulta pública de propuesta de proyecto de Plan Hidrológico dela Demarcación Hidrográfica del Guadalquivir.4.2 Propuesta técnica de caudales máximos a desembalsarLa distribución estacional de caudales ecológicos máximos para la DemarcaciónHidrográfica del Guadalquivir en los dos bioperiodos establecidos en la IPH sepresentan a continuación. Tabla 6. Caudales ecológicos máximosCAUDALES MÁXIMOS (m3/s), POR PERÍODOS TEMPORALES, A DESEMBALSAR DESDE LOS EMBALSES DE REGULACIÓN QUE SE SEÑALAN EXPLOTACION HIDRAULICOS ECOHIDRAULICOS PROPUESTO EMBALSES PERIODO PERIODO PERIODO PERIODO nov- may- A CAUCE freza HÚMEDO SECO HÚMEDO SECO abr setTRANCO BEAS 21,2 44,9 16,4 16,6 7,2 21,2 7,2 21,2SAN 2,4 3,7 2,6 S/D S/D 3,7 2,6CLEMENTEEL PORTILLO 2,5 9,0 4,6 13,6 3,8 9,0 3,8LA BOLERA 5,2 3,3 11,3 5,7 6,1 3,3 6,1EL NEGRATÍN 19,9 24,4 20,8 S/D S/D 24,4 20,8FRANCISCO 4,9 1,7 S/D S/D 4,9 1,7ABELLANGUADALMENA 17,2 56,9 16,2 S/D S/D 56,9 16,2 17,2GIRIBAILE 24,9 125,8 26,5 64,8 15,8 64,8 15,8 24,9LA 8,8FERNANDINA 76,6 14,8 S/D S/D 76,6 14,8 16,3GUADALÉN 7,5RUMBLAR 5,1 27,0 10,7 S/D S/D 27,0 10,7YEGUAS 12,6 39,5 19,3 S/D S/D 39,5 19,3QUIEBRAJANO 8,5 2,3 S/D S/D 8,5 2,3MONTORO 9,6 3,8 S/L S/L 9,6 3,8JANDULA 11,8 36,6 12,6 46,4 22,0 36,6 12,6MARTIN 4,7 1,7 S/D S/D 4,7 1,7GONZALOSAN RAFAEL 5,1 43,7 14,9 S/D S/D 43,7 14,9NAVELLANAVIBORAS 1,0 11,7 3,5 S/D S/D 11,7 3,5VADOMOJÓN 13,9 56,9 16,2 S/D S/D 56,9 16,2SIERRA 2,9 21,9 6,0 S/D S/D 21,9 6,0BOYERAPUENTE 5,9 30,8 7,8 64,0 27,7 30,8 7,8NUEVOLA BREÑA 31,3 55,4 21,7 S/D S/D 55,4 21,7 31,3BEMBEZAR 15,9 53,2 15,2 16,5 8,0 16,5 8,0 15,9RETORTILLO 3,5 19,6 9,0 S/D S/D 19,6 9,0CUBILLAS 3,5 30,9 7,5 S/D S/D 30,9 7,5 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 31
  36. 36. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRCANALES 8,3 S/D S/D 12,4 5,0 12,4 5,0 10,5QUENTAR 2,2 S/D S/DCOLOMERA 3,0 10,5 3,0 S/D S/D 10,5 3,0BERMEJALES 5,6 8,4 4,6 19,2 13,3 8,4 4,6 5,6IZNAJAR 47,7 94,0 34,7 42,0 18,4 47,7 18,4 47,7JOSE TORÁN 3,5 16,8 6,0 S/D S/D 16,8 6,0PUEBLA 2,7 25,2 8,5 S/D S/D 25,2 8,5CAZALLAHUESNA 5,0 43,8 16,0 S/L S/L 43,8 16,0EL PINTADO 9,1 44,3 18,4 S/D S/D 44,3 18,4MELONARES 54,5 22,9 322,2 153,9 54,5 22,9ARACENA 5,9 30,8 12,9 S/L S/L 30,8 12,9ZUFRE 13,1 45,2 19,1 S/D S/D 45,2 19,1LA MINILLA 48,6 22,2 S/D S/D 48,6 22,2CALA 3,6 27,5 12,6 S/D S/D 27,5 12,6GERGAL 84,4 38,4 S/D S/D 84,4 38,4AGRIO 1,9 12,5 4,2 S/D S/D 12,5 4,2TORRE EL 18,0 7,0 45,0 45,0 18,0 7,0AGUILAFigura 10. Propuesta de caudales máximos para el bioperiodo Noviembre - Abril JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 32
  37. 37. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRFigura 7. Propuesta de caudales máximos para el bioperiodo Mayo - Septiembre4.3 Propuesta técnica de tasa de cambio máximaLos resultados obtenidos para la tasa de cambio diaria para aquellas masas de aguasituadas aguas abajo de las grandes infraestructuras en las cuales resulta deaplicación tal cálculo figura en el Apéndice IV del Anejo número 5 del documento paraconsulta pública de propuesta de proyecto de Plan Hidrológico de la DemarcaciónHidrográfica del Guadalquivir. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 33
  38. 38. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIRFigura 8. Tasa de cambio ascendenteFigura 9. Tasa de cambio descendente JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 34
  39. 39. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR5 BIBLIOGRAFÍA Almodóvar A.; B. Elvira; G.G. Nicola y S. Leal (2007): Análisis de la variabilidad genética de la trucha común en Andalucía. Universidad Complutense de Madrid. Bailey, R. C.; Kennedy, M. G.; Dervish, M. Z.; Taylor, R. M. (1998): Biological assessment of freshwater ecosystems using a reference condition approach: Comparing predicted and actual benthic invertebrate communities in Yukon streams. Freshwater Biology 39(4): 765-774. Bovee, K.D. (1982): A Guide to Stream Habitat Analysis using the Instream Flow Incremental Methodology. Instr. Flow Inf. Paper 12. USDI Fish and Wildl. Serv. Washington. 248 pp. Carle, F. L. & Strub, M. R. (1978): A new method for estimating population size from removal data. Biometrics, 34, 621-830. Confederación Hidrográfica del Guadalquivir (1998): Estudio del caudal ecológico por tramo de río, en ámbito de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir (varias provincias). Cubillo, F., C. Casado y V. Castrillo (1990): Estudio de Regímenes de Caudales Mínimos en los Cauces de la Comunidad de Madrid. Agencia de Medio Ambiente. Madrid. 305 pg. Doadrio I (Ed.). (2002): Atlas y Libro Rojo de los Peces Continentales de España. CSIC y Ministerio de Medio Ambiente, Madrid. Ferández-Delgado, C. et al. (2010): Estado de conservación de los peces continentals autóctonos de la cuenca del Guadalquivir e inventariación de los tramos fluviales más importantes para la protección de sus comunidades piscícolas. Convenio de colaboración Universidad de Córdoba, Consejería de Medio Ambiente y Confederación Hidrográfica del Guadalquivir. García de Jalón, D. (1990): Técnicas hidrobiológicas para la fijación de caudales ecológicos mínimos. En: Libro homenaje al Profesor D. M. García de Viedma. 183-196. A. Ramos, A. Notario & R. Baragaño (eds.). FUCOVASA. UPM. Madrid. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 35
  40. 40. JORNADA DE TRABAJO SOBRE CAUDALES ECOLÓGICOS EN LA DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA DEL GUADALQUIVIR Junta de Andalucía (2001): Libro Rojo de los Vertebrados Amenazados de Andalucía. Consejería de Medio Ambiente. Junta de Andalucía. Junta de Andalucía (2008): Plan de Gestión de la Anguila (Anguilla anguilla) en la cuenca del río Guadalquivir. Diciembre de 2008. Karr, J.R. (1981): Assessment of biotic integrity using fish communities. Fisheries, 6: 21-27. Palau, A. y J. Alcazar (1996): The basic flow: An approach to calculate minimum environmental instream flows. Procs. 2nd Int. Symp. On Habitat Hydraulics. Vol. A: 547-558. Petersen, C. G. J. (1896): The yearly inmigration of young plaice into Linsfjord from the German sea. Rep. Dun. Biol. Stu., 6: 1-48. Reice et al. (1990): Disturbance regimes, resilience and recovery of animal communities and habitats in lotic ecosystems. Env. Manage. 14:647-659. Sostoa, A.; Casals, F.; Caiola, N.; Vinyoles, D.; Sánchez, S.; Franch, C. (2003): Desenvolupament d’un índex d’integritat biòtica (IBICAT) basat en l’us dels peixos com a indicadors de la qualitat ambiental dels rius a Catalunya. Documents tècnics de l’Agencia Catalana de l’Aigua. 203 pp. Stalnaker, C.B. (1979): The use of habitat structure preferenda for establishing flow regimens necessary for maintenance of fish habitat. En: The Ecology of Regulated Rivers. J.V. Ward y J. Stanford. 326-337. Plennum Press. Témez, J.R. (1987): Cálculo hidrometeorológico de caudales máximos en pequeñas cuencas naturales. Dirección General de Carreteras, M.O.P.U., Madrid. Tennant, D.L. (1976): Instream Flow Regimens for Fish, Wildlife, Recreation and related Environmental Resources. Procs. on Instream flow needs Symp. 326-327. The World Bank (2003): Environmental Flows, Concepts and Methods. Water Resources and Environment Technical Note C1. Washington. White, R.G. (1976): A methodology for recommending stream resource maintenance flows for large rivers. Procs. on Instream flow needs Symp. 376-386. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA DE LOS REGÍMENES PROPUESTOS 36

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