El régimen de caudales medioambientales. Su cálculo en la cuenca del Guadiana

Manuel C. Gómez Criado * , Pedro Pablo Loné Pérez ** y José Luis Canga Cabañes ***

* Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Confederación Hidrográfica del Guadiana
** Biólogo. Infraestructura y Ecología, S.L.
*** Ingeniero de Montes. Informes y Proyectos, S.A. (Inypsa)

INTRODUCCIÓN
METODOLOGÍAS EXISTIENTES	A. Metodologías basadas en índices hidrológicos B. Metodologías basadas en características hidráulicas C. Metodologías basadas en la simulación de hábitats D. Metodologías globales
MARCO LEGAL ESPAÑOL
CÁLCULO DE LOS CAUDALES MEDIOAMBIENTALES EN LA CUENCA DEL GUADIANA	Planteamientos generales La caracterización ambiental de los tramos Cálculo del régimen de caudales medioambientales Dificultades encontradas en la aplicación práctica del método del caudal básico en la cuenca del Guadiana Aplicación a un caso concreto: el río Ruecas

Descriptores: Caudal medioambiental, Caudal básico, Río, Guadiana

Introducción
Durante las dos o tres últimas décadas, principalmente, la preocupación ambiental ha ido ganando adeptos, dentro y fuera de nuestras fronteras, con una progresión quizá mayor de lo que nadie pudiera predecir, inundando todos los sectores que configuran la actividad económica de los países desarrollados. Esta preocupación se refleja claramente en la exigencia de la sociedad, cada vez mayor, en todo lo que respecta a la conservación del medio natural y al empleo sostenible de los recursos, exigencia que los distintos gobiernos han intentado plasmar en sus políticas sectoriales a través de las disposiciones legales promulgadas por las distintas administraciones y de los compromisos adquiridos en la adhesión a múltiples convenios internacionales (Diversidad Biológica, Man and Biosphere, Ramsar…).

La gestión del agua en España no podía, ni debía, quedar al margen de esta corriente "ecológica" generalizada, y así se comienza a abandonar la exclusiva consideración económica de los recursos hídricos que promulgaba la legislación de aguas de 1866 y 1879, y se van sucediendo las distintas normativas, proyectos y documentos de debate que afectan, en mayor o menor medida, a la gestión actual de estos recursos: Ley de Aguas, leyes autonómicas de pesca fluvial y de conservación de la naturaleza, Planes Hidrológicos de cuenca, Libro Blanco del Agua, Proyecto de Ley de modificación de la Ley de Aguas, proyecto de Directiva Marco sobre política de aguas, etc. Dentro de todas ellas aparece, de alguna manera, la idea de la asignación de recursos para la conservación o recuperación del medio natural, lo que se concreta, en el caso de los ecosistemas fluviales, con la definición y posterior implementación de los mal llamados caudales "ecológicos".¹

Es preciso mencionar, aunque sea brevemente, que los únicos caudales que se podrían identificar con el apellido "ecológicos" sería el régimen natural de caudales del propio río, lo que parece resultar obvio para la comunidad técnica y científica. Sin embargo, no cabe duda de la mayor trascendencia social de la palabra "ecológico", si bien ya un poco desgastada y prácticamente privada de su auténtico significado. Parece también admitido que una manera más adecuada de referirse a este concepto es hablando de caudales de mantenimiento o caudales ambientales. Tampoco habría que olvidar anteponer la palabra "régimen", pues no se trata de definir uno o dos caudales para todo el año, sino de cuantificar un caudal mensual (que puede ser nulo en algún mes) y una serie de avenidas (más o menos frecuentes), para conseguir la conservación de las biocenosis presentes en el ecosistema fluvial considerado, o bien su recuperación conforme a lo que allí existió. Así estaríamos definiendo un régimen de caudales de mantenimiento o régimen de caudales ambientales.

Metodologías existentes
Desde los años setenta, época en la que comenzó la preocupación por la determinación de los caudales ambientales de los ríos, ha habido una progresiva evolución de las metodologías utilizadas para determinarlos. Éstas varían desde métodos desarrollados para casos específicos, hasta metodologías formales con amplia aplicación.²

Fig. 1. Aspecto general del río Ruecas en el entorno del Molino de las Juntas.

En un principio, la implantación de caudales ambientales tenía como objetivo el mantenimiento de la pesca como un recurso económico. Esta orientación suponía que al cubrir los requerimientos de caudal de una especie, el resto de componentes del ecosistema se conservarían al mantener a dicha especie. Más recientemente se han incluido en la evaluación tanto las necesidades de caudal de otros seres (macroinvertebrados bentónicos o aves acuáticas), como parámetros característicos de los ecosistemas (biodiversidad). Los métodos actuales también engloban otros aspectos, como la morfología del cauce, la vegetación riparia y los humedales de las llanuras de inundación. Por último, las metodologías más avanzadas incluyen también procesos del ecosistema, tales como el ciclo de nutrientes o la producción primaria.

Hay cuatro grandes grupos de metodologías ampliamente reconocidas,³ basadas en diferentes criterios:

A. Metodologías basadas en índices hidrológicos
Es el grupo más simple de metodologías para estimar los caudales ambientales. Utilizan los registros históricos de caudal: datos diarios, mensuales, medias, etc. para derivar directamente de ellos las recomendaciones de caudales de mantenimiento.

Fig. 2. Aspecto general de la aliseda del río Ruecas en Casa del Secadero (Cañamero).

Quizá la más utilizada haya sido el método de Tennant1 (o Montana), donde los caudales mínimos son calculados como un porcentaje del caudal medio anual, diferenciando dos periodos de seis meses (seco y húmedo) dentro del año hidrológico. También existen otras basadas en caudales clasificados, como el caudal ecológico cuantitativo que se establece en la legislación suiza, en función del Q₃₄₇, y diferenciando entre aguas piscícolas y resto de aguas.

La principal ventaja de este grupo de metodologías es la simplicidad de las mismas. Esto implica que son pocos los datos necesarios: en principio series de caudal y en algunos casos datos sobre la ecología del lugar. Estos datos, además, pueden ser tratados por personal sin una elevada experiencia en el tema, lo cual lleva aparejado costes bajos. Dichas ventajas fundamentan su utilidad en la planificación hidrológica de grandes cuencas.

Como principal desventaja se puede mencionar la falta de base ecológica en la mayoría de métodos, lo cual puede conducir a que se propongan caudales mínimos ineficientes: excesivos, con la consecuente pérdida de recurso, o insuficientes para el ecosistema fluvial. También se debe comentar el riesgo de extrapolar las metodologías, ya que los ecosistemas fluviales varían ampliamente entre diferentes países y regiones geográficas.

B. Metodologías basadas en características hidráulicas
Utilizan la relación entre variables hidráulicas simples y el caudal, para desarrollar recomendaciones de caudales ambientales. Las variables hidráulicas más comúnmente utilizadas son el perímetro mojado y la profundidad máxima. La más utilizada de estas metodologías es el método del perímetro mojado, que se basa en el criterio de que la integridad del hábitat fluvial está en relación directa con el área que inunda el caudal circulante.

Frente a las metodologías basadas en los índices hidrológicos, su ventaja es la utilización de criterios ecológicos, aunque esto suponga un ligero aumento en los costes, por la necesidad de realizar estudios de campo y un trabajo de gabinete más intenso. Pero aun así los métodos son relativamente fáciles y rápidos en su ejecución, lo que conlleva su utilidad en la planificación de recursos.

Entre sus desventajas se debe mencionar la dependencia de la suposición, excesivamente simple, de que una única variable hidráulica o un grupo de ellas pueden representar adecuadamente las necesidades de caudal de la especie a conservar. Además, también se debe comentar que la localización de las secciones donde se miden las variables hidráulicas es esencial para obtener resultados fiables. Otra crítica a este grupo de metodologías es que no suelen tener en cuenta la variación del régimen de caudales.

C. Metodologías basadas en la simulación de hábitats
Son métodos que utilizan como base para definir el caudal ambiental la respuesta de una especie, normalmente piscícola, a aumentos discretos de caudal. Se caracterizan por establecer correspondencias entre el hábitat de las especies fluviales y las características hidráulicas que varían en función de los caudales circulantes. La respuesta se mide como el aumento del hábitat físico en función del cambio en determinadas variables hidráulicas.

La más conocida de este grupo de metodologías es la llamada IFIM (Instream Flow Incremental Methodology),⁴ y ⁵ que se apoya en tres puntos básicos: un modelo hidráulico fluvial, las curvas de preferencia de la fauna, y el valor potencial del hábitat fluvial.

La ventaja evidente de estas metodologías es que utilizan criterios ecológicos fácilmente defendibles. Además, su capacidad de valorar los impactos de pequeños cambios del caudal sobre el hábitat físico, por lo que pueden evaluar una gran cantidad de escenarios para diferentes especies o estados de vida. También se debe mencionar que la simulación hidráulica y biológica se realiza a una escala significativa para los seres vivos. Estas metodologías han sido criticadas por diversos aspectos:

• El nivel de conocimientos del personal necesario para su aplicación es de experto, tanto en hidrología como en informática y ecología.

D. Metodologías globales
Este grupo de métodos ⁶ utiliza los requerimientos de caudal de todo el ecosistema fluvial para determinar los caudales ambientales e incorporan también subrutinas derivadas del primer grupo metodológico. En particular, los métodos globales son capaces de identificar los caudales requeridos para los usos humanos, tales como la calidad estética, usos socioeconómicos, lúdicos o de interés científico dependientes del río y para la protección de los bienes histórico-artísticos.

Este grupo de metodologías se ha desarrollado durante la década de los noventa. Es el que tiene mayor futuro, por su capacidad para aglutinar nuevos avances en la simulación hidráulica o de hábitats y porque es el que tiene en cuenta el mayor número de componentes del hábitat.

El fundamento de estas teorías asume que el régimen hidrológico natural de un río mantiene dinámicamente la biota presente, la geomorfología del canal, los sistemas de ribera, las llanuras de inundación y los humedales, así como los estuarios y los ecosistemas marinos afectados por el río. Por otra parte, define que de la totalidad de los caudales que componen el régimen hidrológico, algunos caudales mínimos y avenidas son más importantes que otros para el mantenimiento del ecosistema fluvial. La adecuada descripción de estos caudales en términos de magnitud, duración y frecuencia, y la incorporación de estos conceptos al régimen regulado de caudales, debe permitir el mantenimiento de las características bióticas existentes y la integridad funcional del río.⁷

Entre estas metodologías pueden destacarse las siguientes: Building Block Methodology,⁸ desarrollada en Sudáfrica, o la Holistic Approach, de Australia.

Los métodos globales tienen numerosos avances frente a los anteriores grupos metodológicos. Quizás el más importante es que valoran todos (o la mayoría) los componentes del ecosistema fluvial y están basados en el régimen hidrológico natural del río. Por ello, son los que ofrecen unos resultados más pragmáticos, defendibles y flexibles, a diferentes niveles de resolución.

Como desventajas se pueden mencionar el elevado nivel de coste que supone su aplicación y la necesidad de expertos en muchos campos. También es necesario mencionar su excesiva dependencia de los juicios de los distintos especialistas, que deben ser aplicados muy cuidadosamente para obtener resultados reproducibles. Por otra parte, la novedad de estos métodos implica que no estén contrastados en diferentes países y que las críticas a los mismos provengan exclusivamente de su lugar de origen.

Marco legal español
La primera referencia clara en nuestro ordenamiento jurídico, sobre el deber de respetar unos caudales mínimos, aparece en la Ley de 20 de febrero de 1942, sobre Pesca Fluvial, todavía en vigor. En ella se fijan unas cuantías completamente determinadas para las presas con escalas de paso de peces, con el objetivo de la conservación, fomento y aprovechamiento de la ictiofauna continental.

En la década de los ochenta, la Ley 29/1985 de Aguas remite a la planificación hidrológica para la "asignación y reserva de recursos para usos y demandas actuales y futuros, así como para la conservación y recuperación del medio natural". Este precepto, en lo que puede afectar a un régimen de caudales ambientales, no ha sido desarrollado todavía por reglamento alguno, y no deja de ser una declaración de buenas intenciones. También en la Ley de Aguas podemos encontrar una primera referencia sobre el derecho a indemnización de los concesionarios perjudicados, en el supuesto de revisión de concesiones, cuando lo exija su adecuación a los Planes Hidrológicos.

Fig. 3. Cauce completamente alterado del río Bañuelos en las inmediaciones de Malagón.

El Real Decreto 849/1986, por el que se aprueba el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, exige para las nuevas concesiones la fijación, en el condicionado de las mismas, de "caudales mínimos que respetar para usos comunes o por motivos sanitarios o ecológicos, si fueran precisos".

A partir de este momento habría que dar otro salto de más de una década, mientras se gesta la planificación hidrológica, hasta la publicación de otra norma en el ámbito nacional que afecte a los caudales ambientales de los ríos, y es durante este periodo cuando las diferentes administraciones autonómicas deciden "adelantarse" en la determinación de los mismos. Así aparecen diferentes leyes y decretos sobre pesca, conservación de la naturaleza y minicentrales hidroeléctricas, principalmente, en casi todas las Comunidades Autónomas. Estas normas fijan mayoritariamente porcentajes, entre el 10% y el 20%, sobre las aportaciones medias de las diferentes cuencas, y en algunos casos fijan también una tasa de variación de caudal que oscila entre un 3% y un 5% por minuto.

La promulgación de estas leyes ha causado, en algunos casos, la interposición de recursos de inconstitucionalidad sobre la competencia para determinar los caudales ambientales. Las sentencias del Tribunal Constitucional al respecto confirman que la competencia la ostenta el Estado en el caso de cuencas intercomunitarias y las Comunidades Autónomas en las cuencas que discurran íntegramente por su territorio, sin perjuicio de que se produzca la colaboración mutua para el establecimiento de los caudales ambientales en el ámbito de una cuenca intercomunitaria. No obstante se confirma también la validez de las disposiciones transitorias que establezcan un volumen a respetar mientras los organismos de cuenca no determinen los caudales mínimos.

Por fin, en el Real Decreto 1664/1998, de 24 de julio, por el que se aprueban los Planes Hidrológicos de cuenca, se establecen una serie de criterios de interpretación para los mismos, que responden a sugerencias específicas del Consejo Nacional del Agua. Estos criterios se refieren, entre otros aspectos, al tratamiento de los caudales ecológicos a fin de garantizar la salvaguardia del medio ambiente en la explotación de los recursos hídricos y se establece que: "los caudales ecológicos o demandas ambientales establecidos en los planes no tendrán el carácter de usos, debiendo considerarse como una restricción que se impone con carácter general a los sistemas de explotación de los Planes Hidrológicos. En todo caso, en el análisis de los citados sistemas será aplicable a los caudales medioambientales la regla sobre supremacía del uso para abastecimiento de poblaciones y todo ello sin perjuicio del derecho a indemnización en relación con las posibles revisiones de las concesiones vigentes cuando lo exija su adecuación a los Planes Hidrológicos".

Parece, pues, clara la preocupación ambiental que existe también en los distintos poderes del Estado, reflejada en que el mantenimiento o recuperación de los ecosistemas fluviales se considere algo más que un uso del agua con una demanda asociada, y recordando la revisión de concesiones, si fuera preciso, para la consecución de estos objetivos.

Falta entonces por determinar qué régimen de caudales sería necesario para conseguir este objetivo, y eso es algo en lo que todavía queda mucho camino por recorrer. La mayoría de los Planes Hidrológicos de cuenca imponen, con carácter general, una serie de porcentajes (desde el 1% hasta el 10%) sobre la aportación del río, hasta que se desarrollen estudios específicos al respecto. Algunos tramos de río, además de algunas zonas húmedas, reciben un tratamiento particularizado,⁹ pero fijándose un caudal único para todo el año, sin llegar nunca a definirse la distribución temporal de distintos caudales.

La próxima modificación de la Ley de Aguas parece que elevará a dicho rango las consideraciones del Real Decreto 1664/1998 sobre las demandas ambientales, además de "encargar" a los Organismos de cuenca la realización de estudios específicos para cada tramo de río, y la fijación posterior de los resultados en los Planes Hidrológicos de cuenca. De esta manera se requerirá la previa aprobación de los mismos por los Consejos del Agua de las distintas cuencas, lugar donde se puede producir la mutua colaboración, a la que antes se hace referencia, entre las diferentes administraciones que conviven en el ámbito geográfico de una cuenca intercomunitaria, sin olvidar a los usuarios del agua.

Cálculo de los caudales medioambientales en la cuenca del Guadiana

Planteamientos generales
Fig. 4. Vegetación riparia del cauce del río Azuer.

En consonancia con las tendencias actuales, el cálculo de los caudales medioambientales en los cauces de la cuenca del Guadiana se ha abordado con un enfoque global. De acuerdo con el criterio de especialistas reconocidos en el momento actual, la idea ha sido "considerar los requerimientos del ecosistema en su conjunto, más que los requerimientos de una especie concreta, teniendo en cuenta que los requerimientos del ecosistema son los de su composición de especies, su estructura, su organización y su funcionamiento. Se entiende que el objetivo de la gestión de los ríos es la conservación del correcto funcionamiento de la maquinaria biológica que representan y no la conservación de unas cuantas piezas".¹⁰

"Para poder determinar con precisión los volúmenes necesarios para preservar las condiciones ambientales y el régimen de caudales que deben circular por las redes hidrográficas se debería tener un conocimiento exhaustivo de los elementos que conforman el medio físico de los ríos y sus ecosistemas asociados, así como conocer sus interrelaciones y dependencias mutuas, esto es, hay que conocer con precisión las especies y formaciones de vegetación de ribera y acuática y su distribución espacial; las especies y comunidades animales dependientes de los ríos; las tipologías de cauces existentes; las interacciones con el medio que las circunda; etc. Esta tarea resulta difícil de abordar técnicamente (…) Esta determinación debería ser realizada río a río y tramo a tramo…"⁹

Fig. 5. Vegetación riparia del cauce del río Bañuelos en las inmediaciones de Casa del Congosto

De acuerdo con estos planteamientos, la aproximación al problema de los caudales de mantenimiento en la cuenca del Guadiana se ha abordado en una primera etapa en 60 tramos de río, repartidos por toda la cuenca. El objetivo ha sido abarcar una problemática muy diversa, estudiando tramos de muy diferentes características: tramos regulados y algunos no regulados; tramos en zonas de baja pluviometría y con problemas de sobreexplotación de acuíferos (La Mancha); tramos en zonas naturales catalogadas; tramos en zonas regables; etc.

Otro aspecto esencial del enfoque del problema ha sido evitar un tratamiento separado de las cuestiones biológicas y las hidrológicas o hidráulicas. El criterio inspirador ha sido que ambas se informaran mutuamente y condujeran a la definición de un régimen de caudales tipo o medio y otros regímenes para periodos secos y húmedos, que definan una banda de fluctuación y faciliten la gestión en las muy cambiantes condiciones ambientales que pueden darse en la Cuenca del Guadiana.

La finalidad del estudio ha sido obtener una aproximación al volumen circulante de agua que es aconsejable mantener en los ríos para la salvaguardia de los ecosistemas fluviales representativos de cada tramo. Aunque el caudal que se puede considerar más ecológico es el natural, es preciso encontrar un equilibrio entre explotación y conservación, de forma que los caudales medioambientales que se definan tomen en cuenta la necesaria compatibilización de los diferentes intereses que intervienen en la gestión de tan esencial recurso.

La caracterización ambiental de los tramos
Fig. 6. Cauce del río Tirteafuera. Los bloques de roca existentes ofrecen cobijo a los peces (entorno de Tablacaldera).

Como punto de partida se ha intentado conseguir un conocimiento holístico de los tramos, lo que ha supuesto la realización de una serie de trabajos previos de campo en los que se contemplaron, con la profundidad necesaria, distintas variables, tales como: litología, geomorfología del cauce y las riberas, hidrografía, calidad del agua, vegetación de la ribera y el entorno, medio socioeconómico y cultural, espacios naturales, obras en construcción o proyectadas, impactos detectados, etc.

Dentro de cada tramo se han definido las estaciones de muestreo necesarias para asegurar que quedara incluida un área con una sección singular y otras con la máxima variabilidad morfológica posible, que pudieran considerarse como representativas de la generalidad de la morfología y biología del cauce en el tramo considerado. Esto ha traído como consecuencia que los subtramos de muestreo tengan distinta longitud en cada caso, con el fin de conseguir aunar en él las secciones singulares y las representativas.

En las estaciones definidas se ha llevado a cabo un importante esfuerzo de toma de datos en campo que abarca desde la calidad del recurso, la hidrología e hidráulica, hasta las principales comunidades biológicas, e incluso sus principales implicaciones tróficas. Todo ello se ha considerando necesario para definir el soporte cauce por el que discurre el agua y el ecosistema al que sustenta.

Fig. 7. Representación cartográfica de la caracterización ambiental de los tramos.

Los parámetros caracterizados en campo se pueden englobar en tres grandes grupos de variables:

– Características físicas del hábitat fluvial: estado de erosionabilidad de las orillas; sombreado del cauce; presencia de refugios ictícolas e isletas; tipo de granulometría del sustrato; vegetación acuática sumergida; turbidez

– Caracterización de las comunidades: vegetación acuática, emergente y sumergida; macrobentos; comunidades piscícolas (como norma general se han realizado dos campañas de muestreo, una en aguas bajas y otra en aguas altas, mediante pesca eléctrica).

Cálculo del régimen de caudales medioambientales
Para la determinación de los caudales medioambientales por tramo de río se ha utilizado el método denominado del "Caudal Básico", que precisa las series de caudales medios diarios en régimen natural correspondientes a la cuenca vertiente del tramo de estudio. Sus resultados se han contrastado con lo establecido en la legislación vigente y fundamentalmente con un método de elaboración propia que se desarrolló para el Estudio de Trasvases entre las cuencas Duero y Norte, que se ha denominado "Método de las Medias Móviles Mensuales". Ambos parten de cálculos matemáticos realizados sobre series de aportaciones naturales de periodicidad diaria.

Figs. 8 a 15. Calados producidos por el caudal básico 2 (0,032 m3/s) en las secciones estudiadas en el río Ruecas en Casa del Secadero, tramo 34-1.

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El componente fundamental de la metodología es el "caudal básico", que se define como el caudal mínimo necesario para que se conserve la estructura y función del ecosistema acuático afectado. Por tanto, es el caudal mínimo que debería circular en todo momento por el río (si es superior al caudal natural), aunque no siempre es el recomendado.

En primer lugar se ha procedido a la restitución al régimen natural de los caudales en las corrientes fluviales, modificando los datos de aportaciones disponibles para tener en cuenta y anular las alteraciones que a lo largo del tiempo ha introducido el hombre en el mismo. Para ello se han utilizado las series disponibles de la variación de reservas en embalses, trasvases entre cuencas, caudales circulantes por canales, etc., y se ha obtenido y manejado cuanta información ha sido posible relacionada con los distintos usos del agua: embalses de regulación; trasvases entre cuencas; usos no consuntivos, pero con modificación de régimen (centrales hidroeléctricas); y usos consuntivos (regadíos y abastecimientos urbanos e industriales). Inicialmente, y con carácter general, la restitución al régimen natural se ha efectuado para todas las series aforadas y con periodicidad decenal en los años comprendidos entre 1940/41 y 1994/95.

Con posterioridad, y en aquellas estaciones en que ha sido necesario, se ha efectuado la restitución con periodicidad diaria, utilizando como base la restitución decenal obtenida anteriormente, en los tramos estudiados.

Se puede dar el caso de que el caudal básico (cuyo cálculo puede consultarse en la bibliografía aportada) no sea el apropiado para satisfacer las necesidades del medio. En estos casos es necesario modificar el caudal básico hasta un valor que permita alcanzar los objetivos establecidos, y este caudal complementario es lo que se llama caudal de acondicionamiento. No responde, pues, a un patrón fijo ni a una fórmula, sino que en cada caso tomará un valor distinto. En resumen, el "caudal base ± caudal de acondicionamiento = caudal de mantenimiento", es sobre el que se ha aplicado el factor de variabilidad estacional para obtener el "régimen anual de mantenimiento".

En consecuencia, el paso siguiente ha sido calcular los calados que el caudal de mantenimiento establecido produce en las distintas secciones transversales consideradas, aplicando modelos hidráulicos, y comprobar si se consideran suficientes para la conservación (y mejora, en su caso) de la flora y fauna existente o que podría existir en los cauces, caso de llevarse a cabo las actuaciones necesarias para el restablecimiento ecológico de los tramos que lo necesitan. Este ha sido el punto en que se ha producido la combinación de los datos biológicos con los hidrológicos e hidráulicos. Se ha comprobado que los calados producidos por los caudales mínimos circulantes en el régimen definido sean suficientes para permitir la conservación de la flora y fauna (principalmente las especies piscícolas autóctonas) de mayor interés.

Pero el caudal básico (± el de acondicionamiento, si es el caso) no ha de ser un caudal fijo a lo largo del año, sino que debe variar siguiendo un patrón similar al régimen de caudales naturales. El valor mínimo del régimen corresponde al calculado como caudal de mantenimiento por el método del caudal básico. Para el cálculo de la variabilidad estacional se ha multiplicado el caudal de mantenimiento por un cociente de proporcionalidad entre la media mensual de los caudales medios diarios para los distintos meses y la mínima media mensual de caudales medios diarios. Este cociente se ha corregido atenuando su valor mediante la aplicación de la raíz cuadrada.

El régimen de caudales de mantenimiento así calculado será el que, como mínimo y de forma normal, debe circular por el río en un año meteorológico medio, siempre que el caudal natural instantáneo en el punto considerado sea igual o superior al caudal de mantenimiento para ese periodo de tiempo. En caso contrario, sería el caudal natural instantáneo. En definitiva, se ha definido un régimen medio orientativo para un año de valores climatológicos medios.

Pero la variabilidad en el régimen de caudales no debe ser solamente intranual. Se ha considerado necesario definir un intervalo de regímenes de caudales para periodos húmedos y secos, en el que está incluido el régimen de caudales de mantenimiento que podemos llamar medio. De esta forma se le aporta una herramienta flexible al gestor, que en función de las condiciones climatológicas previas (de los 12 últimos meses y el año anterior, por ejemplo) y de las necesidades de reserva del recurso, decide a qué régimen de caudales debe adaptar la gestión diaria.

Con objeto de contrastar su viabilidad se simulará el régimen de caudales de mantenimiento medio definido para los ríos en el sistema de explotación utilizado para el Plan Hidrológico, validando su compatibilidad con las demandas existentes.

Finalmente se ha propuesto un caudal generador encargado de mantener la variabilidad hidráulica del río, sanear el lecho y controlar el avance de la vegetación de ribera hacia el cauce. De acuerdo con el concepto teórico, el caudal generador correspondería a la máxima avenida ordinaria, es decir, a la crecida con un periodo de retorno de uno a dos años. Se han aplicado diversos métodos de ajustes probabilísticos a los máximos anuales de las series de caudales medios diarios para determinar qué ley se ajusta mejor en los periodos de retorno más bajos. El mejor se ha obtenido aplicando la distribución GEV con momentos ponderados. El caudal generador tomado es el correspondiente a un periodo de retorno T = 1,58.

Este caudal generador deberá darse en el mes en que los caudales naturales sean máximos. Debe tener una duración de 24 horas, y respetar la tasa de cambio del río. La tasa de cambio de caudal por unidad de tiempo, K, se ha estimado a través de la máxima diferencia entre dos días consecutivos de la serie de caudales estudiada. Por definición, se considera que las variaciones de caudal se producen en un tiempo t de 24 horas. La fórmula de cálculo aplicada ha sido:

(log Q₁ – log Q₀)/t = log K

Los valores obtenidos deben tomarse como una primera aproximación al régimen de mantenimiento ideal, y se recomienda que sean validados y comprobados con mediciones in situ durante los tres años siguientes, procediendo a rehacer los cálculos precisos a la vista de los resultados obtenidos.

Dificultades encontradas en la aplicación práctica del método del caudal básico en la cuenca del Guadiana
La primera aplicación del "método del caudal básico (método Palau)", realizada utilizando todas sus hipótesis, ha conducido a obtener en un número apreciable de ríos, de variada tipología, unos valores del caudal de base anormalmente bajos, muy inferiores a los obtenidos con el "método de las medias móviles" o con cualquier otro método al uso. En muchos casos los calados que producían no parecían compatibles con la conservación y mejora de la flora y fauna existente. Un análisis detallado ha conducido a comprobar que los resultados estaban fuertemente influenciados por el periodo de diez años que se escogiera, como se muestra en los cuadros 2 a 5.

Nota: Qb1= caudal básico por el método Palau; Qb2= caudal básico por el método Palau modificado; Qm: caudal medio en regimen natural; Qmmmm: caudal medio por el métdo de medias móviles mensuales.

Como en casi todos los ríos los datos de las series de caudales disponibles no pueden ser sistemáticamente los de los últimos 10 años y, en el caso de la cuenca del Guadiana, se comprueba que un periodo de tiempo tan breve conduce en bastantes casos a introducir sesgos apreciables en los resultados, se ha decidido ampliar el periodo de años al que se ha aplicado el método, utilizando el número más amplio posible en cada tramo, y siempre que fuera posible 30 años. De esta forma se ha conseguido que los valores del caudal básico se estabilicen y conduzcan a unos regímenes de caudales que resultan compatibles con la creación de las condiciones adecuadas para la conservación y mejora de la flora y fauna existente.

Por otra parte, los resultados obtenidos son del orden de magnitud de los que se alcanzan con el método de las medias móviles. Además su comparación con la curva de caudales naturales clasificados indica que, con carácter general, los ríos superan ese caudal de forma natural en un porcentaje muy elevado de los datos disponibles. Ambas circunstancias avalan los valores de caudal de mantenimiento definidos.

Aplicación a un caso concreto: el río Ruecas

Fig. 16. Representación de los regímenes de caudales medioambientales obtenidos y el caudal medio anual natural para el río Ruecas, tramo 34-1.

En el río Ruecas se han estudiado dos tramos, que lo describen en una longitud de cerca de 47 kilómetros, si bien en este caso práctico nos centraremos en el tramo 34 (desde la presa de Cancho del Fresno hasta el Arroyo del Valle de Serrano) y, dentro del mismo, en el subtramo 34-1 (denominado a efectos del trabajo como "Casa del Secadero").

La serie de aportaciones naturales en la subcuenca se ha obtenido a partir de la estación de aforos 251 (Ruecas en Cañameros), que dispone de 34 años completos dentro del periodo 40/95. En el cuadro 6 se presentan los valores obtenidos en los distintos periodos decenales y para la totalidad de los años disponibles; en ellos se pone de manifiesto la variabilidad comentada, que en este caso no es tan acusada.

Se han calculado dos valores diferentes del caudal básico: el primero a partir de los incrementos relativos entre medias de mínimas medias móviles (como originalmente se consideraba en el método), y el segundo como media de los caudales básicos que se obtendrían para cada año independientemente (opción que los autores del método están estudiando en la actualidad). Los caudales así obtenidos se han denominado Caudal básico 1 y Caudal básico 2, según correspondan a la primera o a la segunda opción. También se ha calculado para cada tramo el valor correspondiente al método de las medias móviles mensuales. En los resultados obtenidos no se aprecian grandes diferencias según el método aplicado:

Caudal básico 1: 0,021 m³/s

Caudal básico 2: 0,032 m³/s

Caudal medias móviles mensuales: 0.042 m³/s

Fig. 17. Regímenes de caudales medioambientales de mantenimiento definidos para el río Ruecas y tasa de cambio a aplicar para su variación.

Las especies que se ven afectadas en primer término por la falta de caudal son las piscícolas, por lo que éstas son en principio las que se han usado para determinar el calado mínimo necesario que hay que proporcionar al río. En el tramo 34, las especies piscícolas que se han encontrado en las dos campañas de muestreo realizadas son: Cobitis maroccana (Colmilleja); Leuciscus pyrenaicus (Cacho); Rutilus lemmingii (Pardilla); Tropidophoxinellus alburnoides (Calandino). Además se han considerado las especies que la bibliografía cita como existentes en el tramo: Chondrostoma polylepis (Boga); Gobio gobio (Gobio); Ictalurus melas (Pez gato); Micropterus salmoides (Black bass).

De todas ellas los de mayor tamaño son el pez gato y el black bass; sin embargo, el más condicionado por la falta de calado es el black bass, ya que el pez gato es un pez de fondo que se adaptaría mejor. En principio, para el black bass se consideran suficientes 15 centímetros de calado, que le permitirían la movilidad a lo largo del tramo; esta especie no es autóctona, pero tiene un gran interés deportivo, por lo que se ha elegido en este caso como especie de referencia, en el bien entendido de que las restantes especies también se verán beneficiadas con el caudal que permite ese calado. Una eventual eliminación del black bass responde a consideraciones distintas del objetivo del estudio realizado.

En la cuenca del Guadiana se ha observado que en la mayoría de los casos aparecen secciones "demasiado limitantes" y que conseguir en ellas ese calado de 15 centímetros en el periodo de mayor estiaje fuerza al río a mantener unos caudales medioambientales excesivos (a veces incluso superiores al caudal natural), cuando de forma natural los cauces se secan periódicamente; en consecuencia se ha considerado más apropiado buscar, dentro de las secciones medidas, aquella que pudiera considerarse representativa del resto del río, de tal forma que un caudal que se ajuste para esta sección refleje valores similares en el resto del río. Basándose en estos criterios se han calculado los siguientes valores para el establecimiento del régimen:

A partir de estos valores se han definido tres regímenes en función de las características climatológicas del año (con precipitaciones abundantes, medias o escasas):

En las figuras 7 a 17 pueden observarse los resultados obtenidos. n

Referencias