Caudales Ecológicos Consideraciones para el desarrollo de los Planes de Gestión de Recursos Hídricos José María Hernández www.typsa.com.

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1 Caudales Ecológicos Consideraciones para el desarrollo de los Planes de Gestión de Recursos Hídricos José María Hernández

2 1.1. Aspectos generales Introducción
“El éxito en la conservación de la biodiversidad y funcionalidad de nuestros ríos depende de la capacidad de proteger o restaurar los principales aspectos del Régimen Natural de Caudales” (Arthington, 1997) El establecimiento del régimen de caudales ecológicos en nuestros ríos es el primer paso para gestionar correctamente los ecosistemas fluviales, implicando mejoras tanto en cantidad como en calidad de agua (incrementado también la capacidad de autodepuración) que conllevarán a mejoras en el hábitat de los mismos. Por ello hay que abordar el reto (científico y administrativo) que supone la búsqueda de unos protocolos de manejo y gestión del agua que respeten los rangos de variabilidad del Régimen Natural de Caudales, al tiempo que se compatibiliza con los usos existentes.

3 2.1. Régimen de caudales ecológicos
Determinación de caudales ecológicos en España Instrucción de Planificación Hidrológica La determinación del régimen de caudales ecológicos consta de tres fases: a) Desarrollo de los estudios técnicos destinados a determinar los elementos del régimen de caudales ecológicos en todas las masas de agua. b) Proceso de concertación. c) Proceso de implantación del régimen de caudales ecológicos y su seguimiento adaptativo. 2.1. Régimen de caudales ecológicos En ríos, el régimen de caudales ecológicos se debe caracterizar en la totalidad de las masas de agua y debe incluir: Caudales mínimos Caudales máximos Distribución temporal Caudales de crecida Tasa de cambio En aguas de transición debe incluir: Caudales altos y crecidas

4 Instrucción de Planificación Hidrológica
2.2. Requerimientos hídricos de lagos y zonas húmedas En estos casos se definirán unos requerimientos hídricos que permitan: contribuir a conseguir los objetivos ambientales. Un régimen de niveles piezométricos que no impida alcanzar los objetivos medioambientales especificados para las aguas superficiales asociadas. Compatibilizar el cumplimiento de las normas y objetivos de las zonas protegidas. Elementos que deberán considerarse: a) variaciones estacionales e interanuales de la superficie encharcada y profundidad. b) variaciones estacionales e interanuales de la composición química y mineralización. c) funcionamiento hidrológico y balance hídrico intentando identificar los aportes subterráneos al sistema. d) composición y estructura de las comunidades biológicas existentes.

5 Instrucción de Planificación Hidrológica
2.3. Masas de agua muy alteradas hidrológicamente Concepto que hace referencia a aquellas masas de agua que presentan conflictos entre los usos existentes y el régimen de caudales ecológicos. Se propone para su identificación la desviación significativa de la magnitud anual o mensual. Desviación significativa: Desvío de los valores anuales y mensuales de aportación del percentil del 10% al 90% de la serie en régimen natural. 2.4. Régimen de caudales durante sequías prolongadas Durante sequías prolongadas podrá aplicarse un régimen de caudales menos exigentes (según artículo 38 del RPH). Dicho régimen no se aplicará en las zonas incluidas en la red Natura 2000 o Convenio de Ramsar. Únicamente ante la supremacía del uso para abastecimiento de poblaciones. La implantación de este régimen de caudales menos exigente deberá ser realizada de forma progresiva y proporcional.

6 Instrucción de Planificación Hidrológica
2.5. Repercusión del régimen de caudales ecológicos sobre los usos del agua El plan hidrológico incluirá un análisis de la repercusión del establecimiento del régimen de caudales ecológicos en los usos existentes con la siguiente información: Marco legal de los usos existentes. Repercusión, en los niveles de garantía de las unidades de demanda afectadas. c) Repercusión económica y social. 2.6. Proceso de concertación del régimen de caudales Objetivos: a) Valorar su integridad hidrológica y ambiental. b) Analizar la viabilidad técnica, económica y social de su implantación efectiva. c) Proponer un plan de implantación y gestión adaptativa. Cuando el régimen de caudales ecológicos condicione significativamente con las asignaciones y reservas del plan hidrológico, abarcará todos los niveles de participación : información, consulta pública y participación activa. En el resto de casos, el proceso de implantación será objeto de un programa de medidas que incluirá la definición del proceso de concertación a realizar.

7 Instrucción de Planificación Hidrológica
2.7. Seguimiento del régimen de caudales Objetivo: conocer el grado de cumplimiento de los objetivos previstos e introducir eventuales modificaciones del régimen definido. Los aspectos objeto de seguimiento serán: Eficacia y grado de cumplimiento de los caudales implantados. Sostenibilidad del aprovechamiento de las aguas subterráneas y su relación con el mantenimiento de los caudales ecológicos. Evolución y grado de cumplimiento del régimen de crecidas.

8 Determinación de Caudales mínimos
Masas de Agua Modelos Restitución Aforos Selección de un periodo representativo Obtención de la serie de caudales en Régimen Natural Determinación Qeco QBM MÉTODOS HIDROLÓGICOS Agrupación por Regiones Hidroclimáticas y Ecotipos (36 agrupaciones) Selección tramos Cubriendo todos los Ecotipos y las Regiones Hidroclimáticas Criterios: Importancia Ambiental, Tramos Bajo Embalse, Punto de definición de Caudales Ambientales del PHJ Trabajos de campo Selección del Tramo y Hábitat Mapping Identificación del subtramo y selección de transectos Topografía e Hidrometría Modelización Física del Hábitat (1D/ 2D) Curvas HPU/Q Generación de curvas combinadas e identificación de umbrales Análisis de la Conectividad MÉTODOS HIDROBIOLÓGICOS VALIDACIÓN

9 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Selección de tramos MÉTODOS HÁBITAT. SELECCIÓN TRAMOS A MODELIZAR.

10 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.1. Métodos hidrológicos – Análisis de alteración hidrológica Si una masa de agua presenta alteración mensual o anual, se considerará hidrológicamente alterado, lo cual influye en el intervalo de caudales mínimos de hábitat objetivo a establecer, según el borrador de la Instrucción. Estudio comparativo entre caudales en régimen natural (datos restituidos) y en el régimen de caudales circulante actual, para obtener una idea de la desviación del régimen actual respecto de las condiciones naturales: se estima el Índice de Alteración Hidrológica a nivel mensual y anual (IAH) para la serie seleccionada.

11 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Determinación por modelación del hábitat físico Métodos hidrobiológicos. Obtención de la Curva Combinada

12 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Selección de tramos Poza Rápidos Tipo de mesohábitat Tabla Corriente Longitud (m) Subtramo con representatividad de mesohábitat Limos; Arcillas Arenas; Gravilla; Grava Canto Rodado Bolos Roca madre Profundidad (m) Tramo representativo de la Masas de Agua Sustrato Observaciones Refugio % Sombra Estructura vegetación Representatividad (%)

13 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Trabajos de campo RECONOCIMIENTO INTEGRAL IDENTIFICACIÓN TRANSECTOS TRABAJOS CAMPO FASES 1D TRABAJOS CAMPO HIDROMETRIA

14 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Selección de especies Criterios de selección de selección de especies: consideración de especies autóctonas, dando prioridad a las especies recogidas en: los Catálogos de Especies amenazadas los anexos II y IV de la Directiva 92/ 43/ CEE concretar la especie objetivo analizando tanto su mayor o menor requerimiento de caudal, como las características de su figura de protección. análisis de sensibilidad para identificar las diferencias significativas entre el régimen obtenido por la especie más restrictiva y el obtenido del análisis para la especie de menores requerimientos.

15 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Selección de especies – Caso Júcar

16 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Selección de especies Las curvas de preferencia utilizadas han de haber sido generadas en un ambiente lo más parecido y próximo al de la realización del estudio. El uso de curvas específicas del ámbito de estudio tiene una gran íncidencia Problemas o limitaciones encontrados: Las curvas han de realizarse en tramos poco alterados. En nuestras Demarcaciones estos emplazamientos se encuentran mayoritariamente en cabeceras de ríos. Complicada la obtención de curvas en tramos bajos. Por ello se debe tener en cuenta el nº de orden del río muestreado y la fiabilidad del usos de dichas curvas en otros tramos. Los eventos extremos pueden condicionar que las curvas elaboradas subestimen la preferencia de microhábitat de la especie considerada. Los bioperiodos de las especies consideradas condicionan los trabajos, prolongando los muestreos para poder considerar de forma representativa todos los estadios.

17 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Selección de especies En ciertas ocasiones podemos encontrar limitaciones de uso de las curvas generadas en nuestro ámbito de estudio, siendo necesario recurrir a curvas de otros ámbitos que reflejen condiciones similares a los tramos analizados. La incidencias del número de orden de los tramos donde se generan las curvas de preferencia es grande y de ello dependerán los resultados obtenidos.

18 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.2. Métodos hábitat – Elaboración y utilización de las curvas HPU-Q A partir de la modelación de hábitat se pueden obtener las curvas que relacionen el hábitat potencial útil con el caudal. Dichas curvas se generan considerando cada uno de los tres estadios del ciclo vital de cada especie. A partir de las curvas HPU-Q es posible obtener una curva combinada de la especie más restrictiva para facilitar el proceso en la toma de decisiones. Dicha curva vendrá referida a un periodo húmedo y a otro de estiaje. Varios aspectos a considerar en la generación de la curva combinada: Pérdidas de información al combinar curvas de estadios más sensibles con aquellos más adaptables. Han de considerarse los bioperiodos, solapando y ponderando los estadios que coexisten en el periodo seleccionado. Convertir en adimensional las curvas HPU-Q. Necesidad de definir un umbral que no siempre se aprecia en las curvas obtendidas.

19 Propuesta de determinación de Caudales mínimos
3.3. Obtención de la distribución de caudales mínimos Ejemplo de ficha resumen Benimuslem (Tramo Bajo Júcar)

20 APLICACIÓN AL PERÚ

21 Metodología WEAP Selección de tramos Métodos hidrológicos
Valor ambiental, inalterados Alterados (Centrales, desembalses, derivaciones,…) Métodos hidrológicos WEAP CRHC ANA, AAA, ALA, CTC GORE, GOLA (Ambiente) Usuarios ONGs, universidades Reunión valoración holística del caudal ecológico. Especies, tramo y necesidades Valoración de afección a la demandas ¿Derechos? Valoración de afecciones y consenso de caudal Consenso

22 Aplicación del RVA sobre la serie en régimen natural
Métodos hidrológicos Aplicación del RVA sobre la serie en régimen natural (Range of variability Aproach, Richter 1997, Richter 2006) Se basa en percentiles, normalmente entre 5-15%, aplicados sobre un intervalo temporal (meses, trimestres, estaciones o años) diferenciándose entre la naturaleza hidrológica del año. Alta aplicabilidad a cualquier hidroregión porque se basa en régimen hidrológico y su proporcionalidad

23 Tramos propuestos para el estudio de caudales ecológicos

24 Resumen Resultados de caudales ecológicos para los tramos propuestos

25 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO VICHAYCOCHA m3/s Práctica habitual del 10% = 0m3/s Años secos aportación <25% Serie: [0-0,01] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0-0,01] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [0-0,01] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0-0,01] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

26 RÍO VICHAYCOCHA [0,-0,01]

27 RÍO VICHAYCOCHA

28 RÍO VICHAYCOCHA Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

29 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO CHICRÍN m3/s Práctica habitual del 10% = 0,2m3/s Años secos aportación <25% Serie: [0,7-0,9] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0,8-1,1] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [0,7-1,1] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0,9-1,3] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

30 RÍO CHICRÍN [0,7-0,9] [0,8-1,1]

31 RÍO CHICRÍN

32 RÍO CHICRÍN Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

33 ALTO CHANCAY-HUARAL. Tramo comprendido entre las confluencias de los ríos Chicrín y Baños.
m3/s Práctica habitual del 10% = 0,6m3/s Años secos aportación <25% Serie: [1,9-2,5] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [2,3-2,9] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [2,2-2,9] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [2,5-3,5] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

34 ALTO CHANCAY-HUARAL [1,9-2,5] [2,3-2,9]

35 ALTO CHANCAY-HUARAL

36 ALTO CHANCAY-HUARAL Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

37 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO BAÑOS (Cabecera) m3/s Práctica habitual del 10% = 0,17m3/s Años secos aportación <25% Serie: [ ] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [ ] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [ ] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [ ] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

38 RÍO BAÑOS (Cabecera)

39 RÍO BAÑOS (Cabecera) Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

40 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO QUILES m3/s Práctica habitual del 10% = 0,16m3/s Años secos aportación <25% Serie: [ ] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [ ] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [ ] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [ ] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

41 RÍO QUILES

42 RÍO QUILES Alteración Hidrológica Mensual Alteración Hidrológica Anual

43 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO BAÑOS (Parte baja) m3/s Práctica habitual del 10% = 0,4m3/s Años secos aportación <25% Serie: [1,0-1,3] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [1,2-1,6] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [1,1-1,5] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [1,4-2,1] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

44 RÍO BAÑOS (Parte baja) [1,0-1,3] [1,2-1,6]

45 RÍO BAÑOS (Parte baja)

46 RÍO BAÑOS (Parte baja) Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

47 TRAMO MEDIO CHANCAY-HUARAL (entre Baños y Carac)
m3/s Práctica habitual del 10% = 1,3m3/s Años secos aportación <25% Serie: [3,4-4,2] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [3,9-5,3] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [3,5-5,6] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [4,1-6,7] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

48 MEDIO CHANCAY-HUARAL [3,4-4,2] [3,9-5,3]

49 TRAMO MEDIO CHANCAY-HUARAL (entre Baños y Carac)

50 TRAMO MEDIO CHANCAY-HUARAL (entre Baños y Carac)
Alteración Hidrológica Mensual Alteración Hidrológica Anual

51 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO CARAC m3/s Práctica habitual del 10% = 0,2m3/s Años secos aportación <25% Serie: [0,3-0,5] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0,3-0,6] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [0,3-0,6] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0,4-0,9] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

52 RÍO CARAC [0,3-0,5] [0,3-0,6]

53 RÍO CARAC

54 RÍO CARAC Alteración Hidrológica Mensual Alteración Hidrológica Anual

55 TRAMO MEDIO CHANCAY-HUARAL (entre Carac y el Añasmayo)
m3/s Práctica habitual del 10% = 1,5m3/s Años secos aportación <25% Serie: [3,7-4,3] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [4,9-6,0] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [3,8-6,2] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [4,6-7,7] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

56 MEDIO CHANCAY-HUARAL [3,7-4,9] [4,3-6,0]

57 TRAMO MEDIO CHANCAY-HUARAL (entre Carac y el Añasmayo)

58 TRAMO MEDIO CHANCAY-HUARAL (entre Carac y el Añasmayo)
Alteración Hidrológica Mensual Alteración Hidrológica Anual

59 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO AÑASMAYO m3/s Práctica habitual del 10% = 0,1m3/s Años secos aportación <25% Serie: [0,1-0,2] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0,2-0,2] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [0,1-0,2] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [0,2-0,3] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

60 RÍO AÑASMAYO [0,1-0,2] [0,2-0,3]

61 RÍO AÑASMAYO

62 RÍO AÑASMAYO Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

63 Años secos aportación <25% Serie: 1970-2009
RÍO AGUASHUARCO m3/s Práctica habitual del 10% = 0,06m3/s Años secos aportación <25% Serie: [ ] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [ ] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [ ] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [ ] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

64 RÍO AGUASHUARCO

65 RÍO AGUASHUARCO Alteración Hidrológica Mensual
Alteración Hidrológica Anual

66 TRAMO MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.
m3/s Práctica habitual del 10% = 1,7m3/s Años secos aportación <25% Serie: [4,0-5,4] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [4,7-6,7] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [4,3-6,6] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [5,1-8,6] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

67 MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.
[4,0-5,4] [4,7-6,7]

68 TRAMO MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.

69 TRAMO MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.
Alteración Hidrológica Mensual Alteración Hidrológica Anual

70 TRAMO BAJO RÍO CHANCAY-HUARAL. Desembocadura
RVA5 RVA10 Años secos Toda la serie RANGO BAJO Q RANGO OBJETIVO Q Estación seca 4,0 4,8 4,3 5,1 Estación húmeda 5,4 6,8 6,7 8,6 m3/s Práctica habitual del 10% = 1,7m3/s Años secos aportación <25% Serie: [4,0-5,4] P5% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [4,8-6,8] P5% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda [4,3-6,7] P10% de los años secos aplicado por estación seca y húmeda [5,1-8,6] P10% de toda la serie aplicado por estación seca y húmeda

71 MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.
[4,0-5,4] [4,8-6,8]

72 MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.
Máximo déficit en la serie % déficit volumétrico respecto de la demanda anual Déficit medio en la serie Qeco (m3/s) en la estación seca

73 TRAMO MEDIO-BAJO CHANCAY-HUARAL.
Alteración Hidrológica Mensual Alteración Hidrológica Anual

74 Resumen Resultados (m3/s)
Est seca 0.01 Est Humeda Est seca 1.9 2.3 Est Humeda 2.5 2.9 Est seca 0.7 0.8 Est Humeda 0.9 1.1 Est seca 0.3 Est Humeda 0.5 0.6 Est seca 1.0 1.2 Est Humeda 1.3 1.6 Est seca 0.1 Est Humeda 0.2 Est seca 0.4 0.5 Est Humeda 0.6 Est seca 4.0 4.7 Est Humeda 5.4 6.7 Est seca 0.3 Est Humeda 0.6 0.7 Est seca 3.4 3.9 Est Humeda 4.2 5.3 Est seca 4.1 4.8 Est Húmeda 5.4 6.8 Est seca 3.7 4.3 Est Húmeda 4.9 6.0 Est seca 0.1 0.2 Est Húmeda

75 Resumen Resultados de caudales ecológicos para los tramos propuestos

76 Recomendación: empezar de menos a más
Temas pendientes: Demanda o restricción Hidroregiones y hábitats Verificar métodos hidrológicos vs biológicos Recopilación de especies autóctonas relacionadas con el ámbito fluvial Espacios protegidos o ambientalmente prioritarios Generación de curvas de preferencia/idoneidad Caudal ecológico y derechos: Criterios de garantía/déficit. Afecciones usos existentes y futuros. Recomendación: empezar de menos a más

77 GRACIAS POR SU ATENCIÓN