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24/05/2010

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MadridMadrid88‐‐9 junio 9 junio

20102010

José Anastasio Fernández YusteJosé Anastasio Fernández YusteCarolina Martínez SantaCarolina Martínez Santa‐‐MaríaMaría

EL RÉGIMEN NATURAL DE CAUDALES

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¿El régimen natural de caudales?

Aquel régimen régimen que circula de forma natural por el cauce

No esta afectado por regulación y/o detracción de caudales.

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“El régimen natural de caudales: una diversidad predecible”

Poff et al., 1997

una diversidad imprescindible

EL RÉGIMEN NATURAL DE CAUDALES

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FLOW REGIME RÉGIMEN DE CAUDALES

¿una diversidad imprescindible?

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5

disc

harg

e(m

3 /s)

time

NATURAL FLOWRÉGIMEN NATURAL

tiempo

ECOSISTEMA FLUVIAL

AVENIDAS EXTREMAS

CONECTIVIDAD LATERAL Y LONGITUDINAL

Basado en Bunn & Arthington, 2002

ACCESO A LAS BANDAS RIPARIAS Y LLANURAS DE

INUNDACIÓN

Cau

dal (

m 3

/ s)

¿QUÉ papel juega el régimen de caudales en el funcionamiento del ecosistema fluvial?

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conectividad transversal

conectividad longitudinal

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7

disc

harg

e(m

3 /s)

time

NATURAL FLOWRÉGIMEN NATURAL

tiempo

ECOSISTEMA FLUVIAL

AVENIDAS EXTREMAS

CONECTIVIDAD LATERAL Y LONGITUDINAL

Basado en Bunn & Arthington, 2002

ESTÍMULO PARA

LA MIGRACIÓN Y

REPRODUCCIÓN

DIVERSIDAD FÍSICA

DIVERSIDAD HIDRÁULICA

BIODIVERSIDAD

VARIABILIDAD

PUNTOS DE INFLEXIÓN

ESTACIONALIDAD

CICLOS VITALES

FASES O PERÍODOS CRÍTICOS

CONDICIONES MÁS EXTREMAS

CAUDALES BASE

SEQUÍAS

EL RÉGIMEN NATURAL DE CAUDALES ES EL PRINCIPAL AGENTE ORGANIZADOR DEL ECOSISTEMA FLUVIAL : PARADIGMA DE POFF

ACCESO A LAS BANDAS RIPARIAS Y LLANURAS DE

INUNDACIÓN

Cau

dal (

m 3

/ s)

UNA DIVERSIDAD IMPRESCINDIBLE

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¿Qué aspectos del régimen de caudales hay que estudiar?

MAGNITUD

VARIABILIDAD

ESTACIONALIDAD

DURACIÓN

TASAS DE CAMBIO

En sincronía con los ciclos de vida de las especies

Crítica en situaciones extremas: avenidas y sequías

Determina la disponibilidad general de agua en el ecosistema

Condicionante de la dinámica geomorfológica y ecológica, potenciador de la diversidad

Capacidad de respuesta de las especies

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• Determina la DISPONIBILIDAD general de agua en el ecosistema

MAGNITUD

• Condicionante de la dinámica geomorfológica y ecológica, potenciadorde la DIVERSIDADVARIABILIDAD

• Compatible con la CAPACIDAD DE RESPUESTA de las especies

ESTACIONALIDAD

DURACIÓN

TASAS DE CAMBIO

• En SINCRONÍA con los ciclos de vida de las especies

• Crítica en situaciones extremas; avenidas y sequías. Ligado a la capacidad de RESILIENCIA

¿Qué aspectos del régimen de caudales hay que estudiar?

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RÉGIMEN NATURAL

MagnitudVariabilidad

EstacionalidadDuración

Tasa de cambio

Disponibilidad de hábitatDiversidadSincronía

ResilienciaAdaptación

ECOSISTEMA FLUVIAL

una diversidad imprescindible

Términos hidrológicos

Aspectos ambientales

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REGIMEN NATURAL(tres escalas hidrológicas)

Valores habituales

VALORES EXTREMOS

Avenidas

Sequías

NATURAL FLOW

una diversidad imprescindible, una diversidad predecible

¿cómo podemos caracterizar el régimen de caudales

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I. VALORES HABITUALES: aportaciones anuales y mensuales

NATURAL FLOW

Magnitud

REGIMEN NATURAL

¿Qué parámetro seleccionamos?




Tasa de cambio

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13

Aportaciones anuales (hm3)

0

50

10 0

150

20 0

2 50

30 0

3 50

44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101

hm3

Régimen natural

Aportación anual media de los “n” años

¿Cómo lo conseguimos?CURVA DE PERCENTILES DE EXCEDENCIA PARA LAS APORTACIONES ANUALES EN RÉGIMEN NATURAL

¿Qué queremos?CLASIFICAR LOS AÑOS EN TRES TIPOS : HÚMEDOS, MEDIOS Y SECOS

CONOCER CUAL ES EL % DE PRESENCIA DE CADA TIPO EN LA SERIE


MAGNITUD DE LAS APORTACIONES ANUALES

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Percentiles de excedencia para aportaciones anuales (hm3)

0

5 0

10 0

15 0

2 0 0

2 5 0

3 0 0

3 5 0

0,0 0 0,0 5 0,1 0 0,15 0,20 0 ,25 0 ,30 0 ,35 0, 40 0, 45 0, 50 0,5 5 0,6 0 0,6 5 0,7 0 0 ,75 0 ,80 0 ,85 0 ,90 0 ,95 1, 00

P er cen t i l es d e e xc ed en ci a

AÑOS HÚMEDOS

AP 75%

AP 25%

AÑOS MEDIOS

AÑOS SECOS

Aportaciones anuales (hm3)

0

50

1 00

1 50

2 00

2 50

3 00

3 50

44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101

hm3

UMBRAL PARA AÑO SECO

UMBRAL PARA AÑO HUMEDO

EL ESTUDIO DE VALORES HABITUALES SE REALIZARÁ POR

SEPARADO PARA CADA “TIPO” DE AÑO

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NATURAL FLOW

Magnitud

REGIMEN NATURAL




Tasa de cambio

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NATURAL FLOW

REGIMEN NATURAL

Variabilidad




Tasa de cambio

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NATURAL FLOW

REGIMEN NATURAL

Estacionalidad




Tasa de cambio

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18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

CAU

DAL

(m

3 /s)

Porcentaje de tiempo con caudal excedido

CURVA DE CAUDALES CLASIFICADOS

CONTRERAS NATURAL

Variabilidad habitual A nivel diario

Intervalo de variabilidad habitual

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

CAU

DAL

(m

3 /s)

Porcentaje de tiempo con caudal excedido

CURVA DE CAUDALES CLASIFICADOS

CONTRERAS NATURAL

CONTRERAS ALTERADO

Intervalo de variabilidad habitual

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II. AVENIDAS

NATURAL FLOW

Magnitud





Tasa de cambio

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Avenidas de diferente magnitud y frecuencia son

necesarias para el mantenimiento de la

biodiversidad de los ecosistemas fluviales

DENOMINACIÓN MAGNITUD FRECUENCIA SIGNIFICACIÓN

Basado en Poff et al., 1997

B:HABITUAL

pequeña alta Biológica, limpieza del sustrato

C:GEOMORFOLÓGICA

media media Dinámica morfológica

D, E:CONECTIVIDAD

alta baja Conexión cauce‐ribera‐llanura

¿Qué parámetro seleccionamos? Necesitamos 3 parámetros

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..

Ley de Aguas:

“máxima crecida ordinaria”

como Caudal que conforma el cauce

IAH: METODOLOGÍA

Parámetro para caracterizar AVENIDAS GEOMORFOLÓGICAS:

Q MCO = Qc* (0,7+0,6*CV (Qc))

CAUDAL GENERADOR DEL LECHO:Caudal que a largo plazo realiza un mayor trabajo de movilización y transporte, siendo responsable de la geometría del río tanto en sección como en planta

Qc= valor medio de la serie de máximos caudales diarios anuales

CV = coeficiente de variación

w= K1*QGL0,5

= Q G L

w

d

d= K2*QGLb b: 0,33‐0,43

v= K3*QGLc

Secuencia rápido‐remanso ≅ 6 w

SECCION

PLANTA

L ≅ 4‐18 w ; A ≅ 7‐10 wPERFIL LONGITUDINAL

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¿Caudal de conectividad (Q CONEC)?

Caudal que:

rebasa el cauce y accede a la llanura inundándola

es mayor que Q Generador del Lecho

¿Cuánto más?

¡Propuesta!

Q CONEC = caudal correspondiente al doble de período de retorno del QGL n

Qnatur al

0

2 0

4 0

6 0

8 0

10 0

12 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 14 15

PERI OD O DE RET OR NO

QG

L

T(QGL) 2T

QCONEC

IAH: METODOLOGÍA

Parámetro para caracterizar AVENIDAS DE CONECTIVIDAD

Q CONEC

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..

¿avenidas habituales?

Caudal alto que se presenta habitualmente en el cauce

Emplear la Curva de Caudales Clasificados para acotar “habitual”

1. transportan los materiales más finos

2. manteniendo la diversidad de la comunidad de macroinvertebrados bénticos

3. garantizando sustratos adecuados para la freza

IAH: METODOLOGÍA

Parámetro para caracterizar AVENIDAS HABITUALES

AvAv habitualhabitual = caudal correspondiente al percentil de excedencia del 5%

caudal que se presenta normalmente todos los años‐ es igualado o superado como promedio unos 18 días al año

¡Propuesta!

C U R V A D E C A U D ALES C LA SIF IC A D O S

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

4 0

4 5

5 0

5 5

6 0

6 5

7 0

7 5

8 0

0 10 20 3 0 4 0 50 60 70 8 0 9 0 1 0 0

%TI E M P O EX CE DI D O

Q 5%

5%

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II. AVENIDAS

NATURAL FLOW

Magnitud





Tasa de cambio

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25

II. AVENIDAS

NATURAL FLOW

Magnitud




Tasa de cambio

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II. AVENIDAS

NATURAL FLOW

Variabilidad




Tasa de cambio

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II. AVENIDAS

NATURAL FLOW

Estacionalidad




Tasa de cambio

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II. AVENIDAS

NATURAL FLOW

Duración




Tasa de cambio

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III. SEQUÍAS

NATURAL FLOW

Magnitud



Tasa de cambio


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III. SEQUÍAS

NATURAL FLOW

Variabilidad



Tasa de cambio


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III. SEQUÍAS

NATURAL FLOW

Estacionalidad



Tasa de cambio


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III. SEQUÍAS

NATURAL FLOW

Duración



Tasa de cambio


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NATURAL FLOW

I. VALORES HABITUALES

II. AVENIDAS

III. SEQUÍAS

19 parámetros

El régimen de caudales: una diversidad predecible , una diversidad imprescindible




Tasa de cambio

el rÉgimen naturalde caudales - ecogesfor.org · clasificar los aÑos en tres tipos : hÚmedos,...

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