Apéndice 4. Procedimiento para el Cálculo de los Caudales Ecológicos en la Cuenca del Río Guadalquivir

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1 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 42 de 85 Apéndice 4 Procedimiento para el Cálculo de los Caudales Ecológicos en la Cuenca del Río Guadalquivir Procedimiento para el Cálculo de los Caudales Ecológicos BORRADOR - Revisión 8. Febrero 2007

2 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 43 de INTRODUCCIÓN La determinación de calcular los Caudales Mínimos Ecológicos en la Cuenca del Guadalquivir, surge por la necesidad de preservar el ecosistema fluvial, ante la demanda creciente de este recurso. Para definir los caudales ecológicos de la cuenca, se procedió a limitar el ámbito territorial, abordando finalmente 13 tramos. Estos tramos son representativos del: - Tronco principal del Río Guadalquivir - Río Genil - Afluentes menores: Guadiana Menor, Guadalbullón y Guadaira. Con estos tramos seleccionados se consigue abordar los puntos más sensibles de la cuenca de forma concreta, pudiéndose extrapolar los resultados a otros tramos. De esta forma se obtiene una muestra representativa de las características hidrológicas de la cuenca. La metodología seguida es la conocida como IFIM (Instram Flow Incremental Methodology). 2. CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE TRAMOS Los criterios que se han considerado para la selección de tramos son: 1. Conocer la respuesta ante distintos regímenes de caudales, del río Guadalquivir y sus principales afluentes, regulados por embalses. Se fijan 6 puntos, repartidos desde el Embalse de Tranco (regula la cabecera), hasta la Presa de Alcalá del Río (zona sensible a la acción de las mareas y a la intrusión salina). 2. Conocer el medio hídrico en ríos no regulados. Se seleccionan para ello dos afluentes de características muy distintas: Guadalbullón. Se seleccionan 3 tramos. Uno en el curso alto, otro en el curso medio y el tercero en la zona de confluencia con el río Guadalquivir (Mengívar). Guadaira. Se seleccionan 9 tramos, desde su confluencia con el Guadalquivir, hasta la cabecera. 3. ESTUDIO DE LA HIDROLOGÍA DE LOS TRAMOS Con este estudio hidrológico se establecen unos valores de referencia de los tramos seleccionados, se evalúan las necesidades ambientales, se comparan resultados de los distintos tramos y se puede conseguir extrapolar los caudales calculados. Se recopila información de los regímenes de caudales, natural (el que existiría en los ríos sin la intervención humana, utilizándose caudales medios mensuales) y observado (los

3 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 44 de 85 registrados en las estaciones de aforo más cercanas al tramo, utilizándose valores mensuales.). Las conclusiones de la observación de estos caudales son las siguientes. o Caudales en régimen natural. Fuerte irregularidad interanual y anual. o Caudales en régimen observado. Los caudales medios anuales observados son inferiores a los naturales, como consecuencia del consumo de agua en la Cuenca. La irregularidad anual se mantiene debido a la superficie de la cuenca que está sin regular, y a la capacidad de regulación de los embalses existentes, que alcanza el 33% de la aportación media. Por otro lado, en otoño y primaveras secas, los caudales son muy bajos en los ríos regulados por embalses de regulación, desplazándose los caudales mensuales de los meses de invierno a los de Abril a Septiembre, coincidiendo con los meses de riego. Para caracterizar los caudales mínimos de cada tramo se ha considerado: o Frecuencia de caudales medios mensuales en régimen natural. o Frecuencia caudales medios mínimos mensuales en régimen observado. o Distribución de frecuencias mensuales mínimos de los caudales diarios observados. 4. VALORACIÓN ECOLÓGICA DE LOS TRAMOS DE RÍO Para estimar los caudales mínimos ecológicos, es necesario conocer el medio biótico del ecosistema fluvial, y sus condiciones físicas. Se han estudiado los siguientes factores: o Poblaciones piscícolas o Comunidades Bentónicas o Vegetación o Evaluación del hábitat fluvial Se resume a continuación las características de cada uno de ellos Poblaciones Piscícolas Se ha realizado un estudio de la composición y estructura cuantitativa de la ictiofauna. El proceso metodológico seguido para estimar la densidad y biomasa piscícola se esquematiza en el siguiente cuadro:

4 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 45 de 85 Cuadro nº 1. Proceso Metodológico para Estimación de Densidad y Biomasa Piscícola. Método de captura (Pesca eléctrica) Método de Muestreo (nº de capturas por unidad de esfuerzo) Método Estadístico de Cálculo Las especies catalogadas, sin diferenciar en que tramos de los considerados, se resumen en el siguiente cuadro: Cuadro nº 2. Especies piscícolas resultantes del muestreo Trucha arco-iris (Oncorhynchus mykiss) Barbo (Barbus sclateri) Boga (Chondrostoma polylepis) Carpa (Ciprynus carpio) Calandino (Tropidophoxinellus alburnoides) Black-Bass (Micropterus salmoides) Pez sol (Lepomis gibbosus) Gambusia (Gambusia affinis) Muchas especies nativas han sido sustituidas por especies introducidas, siendo el Barbo Gitano, la única especie autóctona con mejor representación, pero con poblaciones mal estructuradas. De otras especies autóctonas, tan sólo se han encontrado restos de Boga y Calandino, faltando el Barbo común, la Colmilleja o la Perdilla Comunidades Bentónicas Tras el muestreo realizado a este tipo de comunidades, y la identificación de las especies encontradas, se calcularon su densidad, biomasa, diversidad y riqueza faunística Vegetación Para el estudio de la vegetación se han realizado inventarios, levantados en el campo y ordenados por comunidades. Las principales comunidades identificadas en el conjunto de los tramos, son Alamedas con Populus alba, Alamedas con Populus nigra, Olmedas,

5 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 46 de 85 Fresnedas, Tarajales con Tamarix gallica y africana, Saucedas, Zarzales, Espadañares, Carrizales, Masegares, Gramadales, Juncales, y Cañaverales. De entre ellas las comunidades de interés prioritario son las que constituyen los bosques galería, es decir las etapas maduras de las series de vegetación ripícola. Éstas son las Alamedas, Choperas, olmedas y Fresnedas en buen estado de conservación. Se incluyen los tarayales. Se trata de una vegetación muy amenazada. Necesitan mucho tiempo para su recuperación. El resto de comunidades requieren menor tiempo de recuperación, si bien son poco frecuentes en los tramos estudiados. Las principales problemáticas observadas en las riberas es la presión de los cultivos adyacentes, que se extienden hasta las márgenes de los ríos, imposibilitando el desarrollo en anchura de la vegetación de ribera. Por otro lado en río Guadalbullón existe una fuerte presión sobre estas bandas de vegetación por el desarrollo urbanístico, y acumulaciones de escombros y residuos en muchos tramos de los considerados. Otro impacto detectado sobre las riberas son las graveras, siendo un impacto de magnitud considerable Evaluación del hábitat potencial útil Para la simulación del hábitat potencial útil, se sigue la metodología IFIM, la cual se basa en tres aspectos: - Modelo de hidráulica fluvial. Se pueden relacionar los diferentes caudales circulantes con variables como la profundidad y velocidad de las aguas, su velocidad, anchura, cobertura, etc. El modelo de simulación hidráulica se basa en la descripción del río según la morfología del cauce, que permite simular las condiciones hidráulicas por celdas, en las cuales se divide el río. - Curvas de preferencia de la fauna. Se definen para cada uno de los valores hidráulicos anteriores. Hacen referencia al grado de adecuación de la fauna a los valores de las variables anteriores, cuando varían los caudales. Cada especie tiene un rango óptimo de variación de cada variable, fuera del cual puede dejar de existir o adaptarse a las nuevas condiciones. Se define así para alguna especie representativa del río, una curva de preferencia para cada variable. - Valor potencial del hábitat fluvial. El río se puede dividir en celdas diferenciadas en las que para un determinado caudal circulante, existe una profundidad media, una velocidad media y un tipo de sustrato. Las curvas de preferencia dan unos valores de preferencia de cada valor. Se puede determinar el valor potencial de cada celda como hábitat potencial. Con el modelo hidráulico se puede simular para cada caudal el valor como hábitat de todas las celdas, y por integración obtener el valor de todo el tramo fluvial. De esta forma se puede establecer una relación entre los caudales circulantes por el río, y el valor ecológico del hábitat potencial. El hábitat potencial útil permite conocer las posibilidades de uso del río por las diferentes especies, en función de las características de la corriente y según va variando el caudal. Se

6 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 47 de 85 establece unas condiciones hidráulicas, de características del cauce y del agua, óptimas para cada especie y estado de vida. 5. DEFINICIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS El régimen de caudales ecológicos se diseña basándose en las curvas que relacionan el Hábitat Potencial Útil, con los caudales que circulan por el cauce. Estas curvas son el resultado final de los diferentes trabajos realizados en 10 tramos fluviales de la cuenca. Cada tramo se compone de dos subtramos, realizándose en cada uno de ellos dos campañas de muestreos, estando cada muestreo compuesto de 10 secciones transversales y un perfil longitudinal. A partir de los datos de cada muestreo se ha generado una Curva Hábitat Potencial Útil/Caudal. Se parte por tanto de 4 curvas HPU/Q, representando cada uno de los tramos fluviales. Analizando estas curvas se puede determinar tres tipos de caudales característicos del cauce y básicos en la fijación del régimen de Caudales: - Caudal de Máximo Hábitat. Cuantifica la mayor densidad posible de la comunidad indicadora en el tramo fluvial estudiado. Hace máximo el valor del Hábitat Potencial Útil (HPU). - Caudal de Referencia. Valores de caudal menores, generan un HPU significativamente menores, mientras que caudales ligeramente superiores generan incrementos de HPU muy pequeños. - Caudal Ecológico. Es un caudal inferior al de referencia, siendo el umbral inferior para el mantenimiento de los objetivos de calidad en caso de situaciones adversas de caudales y reservas. Se registraron los valores de estos Caudales para cada tramo, junto con los valores de HPU. Las variaciones en los diferentes parámetros dentro de cada tramo y subtramo, son pequeñas, a excepción del Río Genil, afectado por contaminación y regulación de caudales intensas. Se han cuantificado los tres caudales característicos de los tramos fluviales que mantienen la composición y funcionamiento de sus comunidades y su potencialidad de recuperación natural, en condiciones de estiaje. Se compara los caudales ecológicos, con las condiciones actuales de explotación y respecto al régimen de caudales naturales. Los valores estimados para los caudales ecológicos son casi siempre inferiores al caudal medio natural. El caudal óptimo supera al caudal en el Guadalquivir en el Arroyo María y en el Guadalbullón en cabecera y medio. En estos tramos, los caudales observados, tienen

7 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 48 de 85 un valor medio anual similar al natural, mientras que en los demás tramos son notablemente inferiores. Los demás caudales ecológicos representan caudales variables según el tipo de río de que se trate. Estos datos se incluyen en la siguiente tabla: Tabla nº 1. Caudales Naturales Medios, de Máximo Hábitat, de Referencia y Ecológicos (m 3 /s) y porcentaje de cada uno de estos últimos en relación al módulo natural RÍO Caudal Natural (m 3 /s) C. Máx. HPU C. de Referencia C. Ecológico Qmáx m 3 /s % Qref m 3 /s % Qeco m 3 /s % Río Guadalquivir Ayo María Pedro Marín Mengibar Alcolea Peñaflor Río Guadalbullón Cabecera Medio Mengibar Río Guadiana Menor Río Genil P. Genil-Écija Régimen de Caudales Ecológicos Se elabora los regímenes de caudales ecológicos, a partir de los tres tipos de Caudales estudiados. Para obtener un régimen de caudales de referencia, se elige el mes del año en el que el valor medio mensual del régimen natural es menor. Éste régimen de caudales debe fluctuar a lo largo del año, de forma similar a la del régimen natural, que es a lo que están adaptadas las comunidades acuáticas. Para ello se disminuyen los valores mensuales medios de este régimen, en una proporción igual a la relación entre el caudal de referencia y el caudal medio mensual natural mínimo. Este régimen debe ser la referencia en los años húmedos y de abundancia de recursos. En la propuesta de régimen de caudales ecológicos, hay que tener en cuenta la torrencialidad estacional e interanual de los río de la Cuenca del Guadalquivir. Estas fluctuaciones tienen pautas distintas en los años secos y húmedos, retrasándose los máximos mensuales de Febrero a Marzo, en los años húmedos, y a Marzo-Abril en los años secos. Para definir el Régimen de Caudales Mínimos Medioambientales, se considera una fluctuación semejante a la que ocurre naturalmente en los años secos. Con esta intención, se han obtenido los caudales medios mensuales en régimen natural en años secos. Asignando el caudal ecológico al mes de menor caudal natural (Septiembre), y al resto de los meses se le asigna unos caudales proporcionales a los que se producirían de forma natural en años secos, se obtienen un régimen de caudales inferior al de referencia. Este

8 Plan Especial Sequía Tomo II - Apéndices Página 49 de 85 régimen tiene una fluctuación similar a la que se da naturalmente durante los años secos asegurándose en los meses de estiaje unos caudales capaces de mantener las características del hábitat. En el caso de ríos con régimen muy torrencial, los caudales ecológicos, se definen respetando su estiaje natural, considerándose los caudales naturales en aquellos meses en el que éste es inferior a los caudales mínimos. Tabla nº 2. Caudales Naturales Medios Anuales y Caudales mínimos Medioambientales: mes de máxima demanda, medio anual mes de mínima demandas (m 3 /s) y porcentaje de cada uno de estos últimos en relación al módulo natural RÍO Mes de Máx. Medio Mes de Mín. Caudal Natural Demanda Anual Demanda (m 3 /s) m 3 /s % m 3 /s % m 3 /s % Río Guadalquivir Ayo María Pedro Marín Mengibar Alcolea Peñaflor Río Guadalbullón Cabecera Medio Mengibar Río Guadiana Menor Río Genil P. Genil-Écija