INTRODUCCIÓN

La irregularidad espacio-temporal hídrica es-pañola ha traído como consecuencia la regulaciónde los recursos hídricos, de tal forma que se puedadisponer de agua en los periodos más críticos delaño, ya que el estiaje está caracterizado en nuestropaís por unas aportaciones pluviales mínimas enmuchas regiones y un aumento de las necesidadesde abastecimiento.

Una de las soluciones adoptadas para paliareste problema ha sido la construcción de infraes-tructuras hidráulicas, con diversos objetivos pri-mordiales. Las condiciones de utilización de estaagua son muy variadas, lo que lleva a que los patro-nes del almacenamiento, y la posterior distribuciónproduce un régimen alterado particular de cada uso.

En nuestro país los usos del agua se distribu-yen aproximadamente de la siguiente forma: 80 %agricultura, 14 % para uso doméstico y 6 % para laindustria (Ministerio de Medio Ambiente, 1998). Apesar de la penuria hídrica a la que nos vemos so-metidos en determinadas épocas del año los previ-sibles planes de cuenca en algunas zonas prevéncrecimientos de consumo espectaculares, como elcaso del sistema Guadiana II (149%) y el sistemaGuadalete-Barbate (68%). También el consumo enlas zonas turísticas experimenta crecimientos tre-mendos en la temporada estival (Esteban, 2000)por lo que la utilización del agua es muy variada ypresenta situaciones cara al futuro muy diferentesen las distintas cuencas hidrográficas. Bajo estaperspectiva las alteraciones que se producirán en elmedio acuático y en la distribución de caudales vana estar ligadas a la demanda y el uso de la actuaciónconcreta que esté presente en cada río.

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Resumen:

Los efectos de la regulación de caudales en los ríos modifican severamente la variabilidad del ré-gimen de caudales, así como su estacionalidad. Esto supone una alteración muy grave, puesto queel régimen de caudales es determinante para mantener la estructura de las comunidades (Poff, etal., 1997) y el funcionamiento de los ecosistemas fluviales.

El estudio de un régimen de caudales debe contemplar un grupo de parámetros completo, y consignificado biológico, que contemple la magnitud de los caudales; los momentos en que éstos seproducen, su distribución y la frecuencia de sus variaciones en los años. (Richter, et al., 1997).

Con objeto de medir la alteración en los regímenes producidos por las regulaciones, se han estu-diado 8 variables características del régimen de caudales de cinco tramos en la cuenca del Tajo; enaños antes a una regulación producida por la construcción de una presa, obteniendo un rango devariación natural; y en años posteriores al funcionamiento de esta, con el fin de comparar la varia-ción en estos parámetros producida por la regulación. En bastantes casos los valores obtenidos re-flejan modificaciones fuera del rango de tolerancia propuesto.

Palabras clave: Régimen de caudales, parámetros hidrológicos, variabilidad hidrológica, frecuenciay ecosistema fluvial.

1 Laboratorio de Hidrobiología, E.T.S. de Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de Madrid. Avda. Ramiro de Maeztu s/n, Madrid 28040.España. dobaeza@hotmail.com2 E.P.S. de Gandia (Universidad Politécnica de Valencia). Ctra. Nazaret-Oliva s/n. Gandia 46730, Valencia. España. fmcapel@dihma.upv.es

Artículo recibido el 5 de septiembre de 2002, recibido en forma revisada el 30 de enero de 2003 y aceptado para su publicación el 10 de junio de 2003 .Pueden ser remitidas discusiones sobre el artículo hasta seis meses después de la publicación del mismo siguiendo lo indicado en las “Instrucciones pa-ra autores”. En el caso de ser aceptadas, éstas serán publicadas conjuntamente con la respuesta de los autores.

VARIABILIDAD TEMPORAL DE CAUDALES:

APLICACIÓN A LA GESTIÓN DE RÍOS REGULADOSD. Baeza Sanz1, F. Martínez-Capel2 y D. García de Jalón Lastra1

Las actuaciones hidráulicas producen altera-ciones en los ecosistemas fluviales, que como ca-rácter general suponen una reducción del caudalmedio que fluye por nuestros ríos (Figura 1). Laspresas no solamente disminuyen las aportacionesde agua a los ríos, sino que modifican severamenteel régimen de caudales, modificando su estaciona-lidad, sus gradientes y su variabilidad tanto anualcomo interanual (p.ej. García de Jalón, 1987; Gou-die, 2000). Éstas y otras alteraciones producencambios dramáticos en el funcionamiento de estosecosistemas alterando sus componentes físicos y laestructura de las poblaciones biológicas que los ha-bitan. Entre estas alteraciones sobre los pobladoresde nuestros ríos han sido bien estudiadas las produ-cidas por las modificaciones en el tiempo, duracióny frecuencia de las avenidas, aumentando las zonasléniticas frente a las lóticas, alterándose la época defreza y la migración de los peces así como los luga-res idóneos para la puesta o la cría.

El caudal es una de las variables de más im-portancia en el ecosistema fluvial (ver por ejemploBrotons, 1988; Mayo et al., 1995; Lamouroux etal., 1999; Martínez-Capel et al., 1999) ya que esdeterminante en otras variables del medio sobre lasque influye y a las que condiciona, como puedenser la temperatura, la luz, la concentración de oxí-geno la velocidad. Además, los caudales determi-nan la morfología fluvial, diseñando no solamentelos cauces, sino también las zonas de ribera y en al-gunos casos la forma del valle. El aumento de lafrecuencia o de la duración de las crecidas puededesplazar de sus hábitats a organismos pertenecien-tes a los grupos biológicos del perifiton, fitoplac-ton, macroinvertebrados y macrófitas, así como alos peces jóvenes y las puestas, por el efecto dearrastre que las grandes crecidas producen (ver p.ej.Jowett y Richardson, 1989; Salveit et al., 1995). Si-milares efectos se han detectado al modificar losperiodos o duración de los estiajes.

El potencial de supervivencia de las poblacio-nes y especies se reduce si el sistema se lleva fueradel rango de variación natural. Así, fruto de sucesi-vas investigaciones sobre la relación entre la varia-bilidad hidrológica y el mantenimiento de la inte-gridad del ecosistema, se ha sugerido lo que Rich-ter et al. (1997) denominan el paradigma sobre loscaudales naturales: “el rango total de variación in-tra e interanual en los regímenes hidrológicos, y suscaracterísticas asociadas sobre tiempo, duración yfrecuencia con su ratio de cambio, son críticas parasustentar la biodiversidad natural y la integridad delos ecosistemas acuáticos”.

Figura 1. Variación del hidrograma diario del río Tajo, en un añoantes de la regulación y en un año con el régimen regulado

Para tratar de paliar la inferencia del hombreen los caudales se han propuesto una serie de meto-dologías, que tratan de establecer los caudales quedeben circular en los ríos para conseguir diversosobjetivos, como por ejemplo el mantenimiento deuna comunidad piscícola. Este conjunto de meto-dologías normalmente buscan el diseño de un cau-dal o régimen de caudales circulantes, lo que losgestores denominan como estudio del “caudal eco-lógico”, en tanto que buscan el mantenimiento de laestructura del ecosistema fluvial basándose en elestudio de una o varias especies indicadoras de susalud. Algunas de estas metodologías han sido cri-ticadas por considerarlas demasiado simplistas(Williams, 1996), y no se acepta que obteniendo unúnico valor como caudal base o mínimo se puedamantener la integridad del ecosistema. Además enmuchos casos estos métodos no contemplan la va-riabilidad hidrológica como uno de los factores cla-ve que determina la complejidad del sistema flu-vial, y no realizan recomendaciones sobre el modoen que el caudal debe oscilar durante el año.

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En este trabajo se propone un método de pla-nificación con el cual caracterizar la variabilidadde caudales del río, mediante un grupo de paráme-tros representativos de su régimen. Estos paráme-tros se han obtenido en una serie de años en losque el río funcionó sin alteración , por lo que he-mos obtenido un grupo de valores de cada uno co-rrespondiente a cada año. De esta forma vemos co-mo cada parámetro tiene una variabilidad naturaldentro del intervalo de años de estudio. Igualmentese obtienen unos intervalos, para estos parámetros,lo que nos proporciona una idea de la variacióndentro de la cual, debería mantenerse la gestión decaudales en los ríos regulados. Este grupo de pará-metros debe ser fácil de manejar para que el gestortenga una herramienta útil que le permita mantenerel régimen de caudales del río dentro de las pautasnaturales que presentó durante los años en que noestaba regulado.

El objetivo de la gestión debería ser que loscaudales circulantes, tras la construcción de unaobra hidráulica en el río, no se salieran de esos ran-gos de variación que podríamos llamar “naturales”.Lo que se pretende conseguir es que no sólo se pre-cisen los valores de caudal sino que también se es-tablezca un rango de valores aceptables para su mo-mento de ocurrencia en el año, su duración y su fre-cuencia en el caso de caudales extremos.

La gestión de los regímenes de caudales debe-ría procurar la conservación de las cualidades delhábitat físico, que son primordiales para mantener,lo más integro posible, el ecosistema preexistente.Se trata de dar una respuesta rápida a los problemasde gestión que se plantean en las actuaciones hi-dráulicas, dado que los estudios que relacionan laspoblaciones y las alteraciones producidas en losecosistemas fluviales se suelen realizar a medioplazo, lo que en muchos casos los hace incompati-bles con la toma de decisiones de las entidades ges-toras del agua. No obstante, se necesita el segui-miento de los métodos aplicados a largo plazo, pa-ra comprobar el mantenimiento de los ecosistemasque se han visto afectados una vez que un nuevo ré-gimen de caudales se ha impuesto.

Como análisis práctico se han caracterizadolos caudales naturales de cinco ríos del centro de lapenínsula, determinando los intervalos de gestióny observando cuales se han dejado de cumplir unavez construidas las presas. Se comprueba que enmuchos casos los regímenes se alejan mucho de losnaturales, y que cada río y cada tipo de aprovecha-miento, necesitan un tratamiento particular.

METODOLOGÍA

El método aquí descrito parte de la elabora-ción de un grupo de parámetros hidrológicos quecaracterizan el régimen de caudales a través de suscrecidas, sus momentos de estiaje, y la magnitud delos cambios que se producen dentro del régimenanual. Estas variables se obtienen a partir del regis-tro histórico de datos obtenidos en estaciones deaforo. Se utilizan 10 años naturales antes de que co-menzara la regulación y otros 10 entre los últimosaños de regulación. Estos registros son suficientespara caracterizar el régimen llamado “natural” y“regulado”, dentro de las limitaciones que debenimponerse para que el estudio sea fiable pero ma-nejable para el gestor.

Los datos se han tomado de 5 estaciones deaforos pertenecientes a ríos de la cuenca del Tajo:Tajo en Aranjuez, Tajuña en Masegoso, Jarama enel Vado, Sorbe en Beleña y Guadiela en Entrepe-ñas. Dichas estaciones se seleccionaron ya que hoydía están aguas abajo de presas y disponen de unregistro de aforos de al menos 10 años, tanto antescomo después de la construcción de la presa. Comobase de cálculo de las variables propuestas para ca-racterizar el régimen de caudales, se han utilizadolos caudales medios diarios extraídos de los anua-rios de aforos de la Cuenca del Tajo (CEDEX;1997)

Con los datos de caudales se han calculado 10parámetros que caracterizan el régimen. Además, apartir de estos datos para 10 años se ha calculado suvariación natural en los años, y que reflejan las os-cilaciones en los regímenes en los diferentes añoshidrológicos. Una forma de medir esta variación escalcular la desviación típica de las medidas y crearun intervalo que vaya desde la media menos la des-viación típica hasta la media incrementada en ladesviación típica, estableciéndose así el intervalode confianza buscado para las “condiciones natura-les”, que se compara con la media obtenida de cadaparámetro en condiciones de regulación. Si bien laelección de tan solo 10 años reduce la variabilidadreflejada en las condiciones naturales, creemos queeste es un número óptimo dada la dificultad de en-contrar registros de caudales diarios más prolonga-dos en el tiempo para un gran número de ríos. Elcálculo se ha realizado tomando diez años naturalesconsecutivos, que estuvieran completos desde el 1de enero al 31 de diciembre, escogiendo los 10 pri-meros años disponibles antes de las obras hidráuli-cas (régimen natural) y los diez últimos años dispo-nibles después de su construcción.

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Las variables utilizadas han sido las si-guientes:

Qmax. El día del año en que se produce elcaudal máximo (se toma referencia del añoJuliano).

Q18. El valor de caudal que sólo es supera-do un 5 % de los días del año. Este es el va-lor que ocupa el puesto 18 cuando se orde-nan los caudales del año completo de mayora menor. Este caudal representa un caudal deavenida en el régimen del río.

NQ36. Número de días en que el caudal su-pera un límite superior cada año. Este límitees el percentil 90 de todos los datos de cau-dales diarios de los 10 años. Así conocemosla frecuencia con la que se producen situa-ciones de caudales punta en cada año.

25d. Media móvil mínima para 25 días. Seha obtenido calculando la media de caudalde 25 días consecutivos. De cada conjuntode medias se toma el valor mínimo, que es elQ25d. Este valor representa la media delgrupo de 25 días seguidos temporalmente enel año que menos agua circula en el río. Deidéntica manera se calcularon los 7d y 100d.

NQ10%. Número de días en el que no se al-canza un umbral mínimo que es el 10 % delcaudal modular. De este modo medimos lafrecuencia con la que se producen las situa-ciones extremas de estiaje en cada año.

Qmin. El día del año que se produce el cau-dal mínimo (se toma referencia del año Ju-liano).

CVintra. El coeficiente de variación intra-nual. Es el cociente entre la desviación típicade los 365 caudales diarios del año y la me-dia de caudales de dicho año. Este parámetrorepresenta el contraste entre los caudales ex-tremos en el año.

CVinter. El coeficiente de variación inter-anual, que es el cociente entre la desviacióntípica de las medias de los diez años y el cau-dal modular. Este parámetro representa lavariabilidad de valores medios en los añosde la serie.

Una vez obtenidos los valores en cada uno delos 10 años previos a la actuación, se calcularon lasmedias de los diez años y sus desviaciones típicas,excepto en el CVinter del que sólo se puede obtenerun valor para los 10 años.

El establecimiento de los umbrales dentro delos que son permisibles los cambios en los caudalesdespués de la actuación se pueden seguir varios cri-terios, entre ellos cabrían porcentajes por encima opor debajo de la media o que los valores se encuen-tren dentro del valor máximo o mínimo encontradoen el régimen natural, como dijimos anteriormentecreemos que la desviación típica mide bien la va-riación y en nuestro caso los umbrales se han cal-culado como la media ± desviación típica, para elloa los valores medios de la serie se le han sumado yrestado las desviaciones típicas obteniendo los dosumbrales máximos y mínimos, con lo que inclui-mos el 95% de los datos (si las distribuciones fue-ran normales), o al menos un valor bastante alto dedatos que se consideran aceptables dentro del régi-men de variación.

En último lugar, se comprueba si los valoresde nuestros parámetros obtenidos, en los años des-pués de la construcción de las presas, entran dentrode los intervalos que consideramos óptimos. ElCVinter se comparó con el mismo parámetro antesy después de la regulación, puesto que este, por sisólo, mide la variación en un intervalo de años.También se comparó, cuando resulto especialmen-te llamativo, el valor de la desviación típica de losvalores en los diez años antes y después de la inter-vención, aunque lo que nos interesa es conocer silos valores característicos del régimen se mantie-nen dentro del rango de variación natural, tambiénpodemos con este análisis saber si existe variabili-dad después.

RESULTADOS

Los valores obtenidos para cada parámetro encada uno de los ríos, antes y después de la regula-ción, se pueden observar en la tabla 1.

Río Guadiela

En este río observamos un retraso en el día decaudal máximo de 45 días. Es decir, en el periodo de10 años estudiado antes de la regulación, este suce-so se daba como media el día 23 de abril, mientrasque en los últimos 10 años esto ocurrió, como me-dia, el 7 de junio. Este cambio ha sido considerable,

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teniendo en cuenta el cambio de estación y que en ju-nio no suelen encontrarse los máximos de caudal enlos ríos de régimen pluvial. Aún así, se ha encontradoque el valor posterior a la regulación se mantienedentro del intervalo de confianza calculado en condi-ciones naturales. Por otra parte, el parámetro Q18 dis-minuyó un 20 % como media, pero se mantuvo den-tro del intervalo de confianza de referencia (condi-ciones previas a la regulación), la desviación típica delos valores después de la regulación disminuyó mu-chísimo, lo que nos indica que esta presa amortigualas avenidas y las deja en valores muy constantes.

El número de días en que el caudal medio diario su-peró el percentil 90 fue de 13 días más, saliéndosedel intervalo de confianza calculado. Esto reflejaque las crecidas de caudal son en general de menorentidad, pero el hábitat fluvial sufre un mayor nú-mero de eventos excepcionales, como podrían lla-marse los días que se supera el percentil 90 a lo lar-go del año.

En cuanto al día de caudal mínimo, se observóun adelanto de 85 días, pasando del 27 de julio al 3de mayo. Si bien el segundo valor queda dentro del

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Tabla 1. Resumen de los valores obtenidos agrupados por ríos. Se presenta la media del valor correspondiente al estudio antes de la actua-ción y después. También la desviación típica de los valores encontrados en los años.

intervalo de confianza previo, creemos que esta nue-va media supone un cambio relevante, que refleja losnuevos objetivos de la gestión de caudales realizada.El número de días en que el caudal estuvo bajo el10% del módulo anual aumentó de 1 a 9 días (sa-liéndose del intervalo de confianza), lo que refleja,unido a los parámetros anteriores, un aumento de lafrecuencia de eventos extremos, tanto de sequías co-mo de crecidas. Estos cambios se observan frecuen-temente en estaciones donde la gestión se ha orienta-do principalmente hacia la gestión hidroeléctrica.

Los parámetros Q7d, Q25d y Q100d han au-mentado bastante, de modo que los períodos decaudal mínimo en 7, 25 y 100 días consecutivos nomuestran sequías tan intensas como anteriormente.El Q7d y el Q25d han permanecido en el intervalode confianza previo a la regulación, a pesar de susapreciables subidas (20 y 55 % respectivamente),en cambio el Q100d subió un 68 %, saliéndose delas condiciones naturales estudiadas.

Los parámetros con los que estudiamos la va-riabilidad de caudales han reflejado una mayor re-gularidad en el flujo, de modo que la variación in-tranual (que bajó un 39 %) quedó fuera del interva-lo de referencia, también disminuyó el valor de sudesviación típica de los valores obtenidos despuésde la regulación, algo que se repite en todos los rí-os excepto el Sorbe, por último como efecto de laregulación de los caudales que ejerce esta presa,también el coeficiente de variación interanual des-cendió en un 25 %.

El río Guadiela tiene una regulación naturaldebido a que en su cuenca existe un gran acuíferocon una amplia capacidad de almacenamiento, estohace que se amortigüen bastante sus caudales extre-mos, por lo que es bastante normal que al regular sucauce aumente la frecuencia de los acontecimientospeculiares y se modifique la fecha en la que se pro-ducen. También es normal que la desviación típicade los valores obtenidos después de la regulaciónen cuanto a los caudales bajos, su frecuencia y eldía en que se producen aumente, ya que se pierde elefecto que el acuífero ejerce sobre la constancia y lapredecibilidad de los caudales de estiaje.

Río Jarama

En este río no se ha detectado un gran cambioen el día de caudal máximo, que cambió del 23 defebrero al 17 de marzo, conservándose dentro de lascondiciones naturales previas. El Q 18 aumentó un68 % y el percentil 90 se superó 1 día más respecto

a las condiciones naturales, manteniéndose en am-bos casos dentro del intervalo admisible. Observa-mos por tanto que el régimen de crecidas no parecehaberse alterado significativamente en estos perio-dos de tiempo.

El momento en que sucede el caudal mínimo síha sufrido un cambio drástico, pasando del 4 de sep-tiembre al 30 de mayo, quedando fuera del intervalodeseable, también se ha producido un gran aumentoen la desviación típica de los resultados de este pará-metro después de la regulación, mientras que de for-ma natural este día no fue nunca antes de Junio, aho-ra ha llegado a ser incluso en Enero, lo que nos indi-ca que el cerrar compuertas es algo bastante aleato-rio y drástico en este río. En cambio no se han en-contrado fuertes cambios en cuanto a los caudales deestiaje, ya que el Q7d, Q25d y el Q100 d registraronuna bajada muy pequeña, manteniéndose dentro delos límites deseables. El número de días bajo el 10 %del módulo se redujo solo en un día, de modo que apesar de encontrarse mínimas algo más bajas, loscambios en la magnitud de los eventos de estiaje nohan sido importantes en el período estudiado.

En cuanto a la variabilidad de caudales, la va-riación intranual bajó un 25 %, pero manteniéndo-se dentro de los límites deseables, su desviación tí-pica también bajó, y la variación interanual se ele-vó ligeramente, así pues no se ha detectado un au-mento en la regularidad de los caudales.

Río Sorbe

En este río hemos observado que, sorprenden-temente, los días de máximo y mínimo caudal en elaño no han cambiado, aunque la magnitud de estoseventos si que ha cambiado ligeramente. El día demáximo pasó del 12 al 13 de febrero, y el de míni-mo se mantuvo en al día 26 de julio.

El parámetro Q18 bajó un 28%, y el númerode días sobre el percentil 90 bajó en un día, que-dando ambos dentro del intervalo que considera-mos natural. Así pues, las crecidas se amortiguanpero sólo ligeramente.

El número de veces que el caudal es menordel 10 % del módulo bajó de 5 a 3 días, quedandoen el límite del intervalo de confianza, mientrasque las medias de Q7d, Q25d y Q100d tuvierondescensos importantes: un 76 %, 80 % y 80 % res-pectivamente. Los dos primeros quedaron dentrode los intervalos de confianza, pero el Q100d des-cendió por debajo de los límites de referencia,

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además en los tres la variabilidad de los valoresdespués de la regulación ha descendido, algo infre-cuente en ríos regulados, para parámetros que mi-den magnitudes de caudales bajos. Por tanto pode-mos decir que en general se han recrudecido las se-quías, aunque los cambios se mantienen dentro dela variabilidad natural estudiada, e incluso se hicie-ron en magnitud más constantes.

En cuanto a la variabilidad de los caudales, seobserva que ha aumentado considerablemente, so-bre todo comparando unos años con otros, ya que lavariación intranual subió un 20 % (dentro del inter-valo) y la interanual un 74 %. También es peculiarque a diferencia de lo que ocurre en los demás ríos,la variabilidad en los años del coeficiente de varia-ción intraanual aumenta.

Río Tajo

En esta estación se ha observado un pequeñocambio en el día de máximo caudal, que cambió del15 de febrero al 3 de marzo. Este cambio está den-tro de los márgenes considerados por nosotros co-mo normales, mientras que el caudal ha sobrepasa-do el percentil 90 en 4 días más que en las condi-ciones precedentes, saliendo por encima del inter-valo de confianza. El Q18 ha sufrido un descensodel 38 %, lo que refleja un descenso general en lascrecidas, aunque aumenta el número de picos.

Los extremos inferiores si han sufrido grandescambios. El momento del mínimo anual se ha ade-lantado 125 días, del 7 de septiembre al 5 de mayo, demodo que se sale totalmente del intervalo definidopor la variabilidad natural. El número de veces que sebaja del 10% ha permanecido exactamente igual, pe-ro las madias móviles mínimas de 7,25 y 100 días hansufrido un gran ascenso: el Q7d subió un 44%, elQ25d un 86 5 y el Q100d se multiplicó por dos, sa-liéndose los tres del intervalo de confianza, ademásen los tres casos aumento la desviación típica de estosvalores después de la construcción de la presa, por lasmismas razones apuntadas para el Guadiela. Así pueslos descensos de caudal se han reducido mucho, demodo que el flujo parece haber perdido una gran va-riabilidad anual. Esto se ve reflejado también por ladramática reducción del CVintra, que fue del 60%,fuera del intervalo de confianza deseado. También elCV interanual descendió en un 6%.

Río Tajuña

Las crecidas de este río se han reducido drás-ticamente, ya que el Q18 medio ha bajado un 49 %,

aunque se conserva dentro del intervalo natural cal-culado, pero su variación en los años después de laintervención, y como es normal en presas que lami-nan avenidas, se ha reducido. El número de creci-das sobre el percentil 90 ha pasado de 6 a 4 veces,quedando dentro del intervalo de confianza y elmomento de pico máximo solo ha variado retrasán-dose 13 días, por lo que la organización temporalno ha variado significativamente.

Si ha cambiado la temporalidad de las se-quías, ya que el día de caudal mínimo se ha ade-lantado 56 días, pero se mantiene dentro del inter-valo de variabilidad natural. No se registró ningúndía con caudal menor del 10 % del módulo, ni an-tes ni después de la regulación artificial. Los Q7d,Q25d y Q100d se redujeron ligeramente (una me-dia del 10%) pero se mantuvieron en los intervalosdeseables.

La variabilidad intranual bajó tan solo un 5 %,y el CV interanual subió un 18%, por lo que la va-riabilidad de caudales no se ha visto perjudicada enningún caso.

Es un río que después de la regulación man-tiene la variabilidad de los parámetros, bastantesimilar a las de los años anteriores a la interven-ción, incluido el coeficiente de variación intra-nual. Sin embargo, la variación del valor de cau-dal máximo baja, como lo hace en la mayoría delos otros ríos.

CONCLUSIONES

En la figura 2 se ha representado gráficamen-te los valores de los parámetros, antes y después dela intervención, además de los umbrales de con-fianza, para poder observar aquellos valores quedespués de la regulación se han salido de éstos.

El efecto más generalizado sobre el régi-men de caudales, en los 5 ríos estudiados, ha si-do la reducción de la magnitud de las avenidas,estimada a través del Q18, efecto lógico de la re-gulación que ha sido ampliamente recogido porla bibliografía (ver p.ej. Ward y Stanford, 1979).En este caso se ha dado la excepción del río Jarama,en el que el Q18 aumenta, debido probablemente aque el consumo de la ciudad de Madrid es priorita-rio en la gestión del Embalse del Vado, por parte delCanal de Isabel II, quien sistemáticamente mantie-ne sus compuertas cerradas mientras no sea necesa-rio una gran suelta de apoyo, para sumar sus cauda-les a los que bajan del río Lozoya.

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Con esta modificación desaparecerán deter-minados procesos hidrológicos y geomorfológicosque son específicos del caudal dominante, como sonla creación de la secuencia de rápidos y pozas o delos depósitos de materiales en forma de barras en ladirección principal de la corriente (Wolman y Miller1960, Miller 1990). Este caudal, construye el caucey es al que se debe su morfología principalmente.

Otras características como el tamaño del sedi-mento que se transporta y su espectro de granulo-metría así como el movimiento de otros materialesque transporta el río como troncos, hojas, y otrosrestos orgánicos, se ven seriamente modificadas aldisminuir la potencia hidraúlica de los caudales deavenida, ya que estos son de una magnitud menor ala que ocurre de forma natural (Poff et al, 1997).

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Por lo general se ha observado como el día decaudal máximo suele retrasarse, mientras que el díacorrespondiente al caudal mínimo se adelanta en elaño natural. El caso más extremo resulta ser el ríoJarama, cuyo mínimo anual se adelanta una mediade 182 días (unos 6 meses), pasando de primerosdel mes de septiembre (mínimo natural) a finalesdel mes de mayo.

La fecha en la que se producen los caudalesextremos tanto altos como bajos es un indicadormuy importante en el establecimiento de la vegeta-ción de ribera, los cambios producidos en el mo-mento en el que se producen las crecidas hacen queestas destruyan la labor de rebrote o germinaciónde los retoños si estas llegan a destiempo, impi-diendo la colonización de nuevos ejemplares en laribera, y la de los periodos de aguas bajas, entor-pecerían la implantación de numerosas especies,que aprovechan esos momentos favorables, paraestablecerse; o repoblar nuevos territorios (Scottet al, 1996).

La alteración de la magnitud y el momento delas avenidas debido al control que las presas hacenen los caudales altos, es uno de los principales pro-blemas en nuestros sotos, en los que al desaparecerel riesgo de inundabilidad, se ha ocupado el espaciopor cultivos, haciendo disminuir la superficie quecubrían estos bosques, un caso alarmante es el delrío Jarama en el que sus riberas ocupan actualmen-te en algunos tramos un 1,4 % de la superficie quepodrían cubrir (Molina, 1999).

El parámetro Q25d no ha experimentado uncambio similar en los distintos ríos, ya que depen-de de muchos factores, incluyendo la gestión delembalse y las características hidrogeológicas decada cuenca. La media móvil de un intervalo largode días , 25 o 100 representa la constancia de loscaudales bajos en el río, en los ríos con una grancapacidad de regulación natural, normalmente de-bido a su geología karstica, estos valores se man-tienen relativamente constantes en el río y son degran importancia para el mantenimiento de la fau-na (Baeza y García de Jalón, 1997). Por esta razónes importante que en ríos con cuencas de estas ca-racterísticas, Guadiela, Tajo y Tajuña se tomenunas medidas de gestión adecuadas para que estosvalores no se modifiquen en exceso, y se manten-gan unos caudales mínimos suficientemente altoscomo para que sean comparables a aquellos a losque están adaptados las especies que viven en esossistemas fluviales con esas características particu-lares en sus estiajes.

Otro factor muy relevante en los tramos me-dios y altos de nuestros ríos es la regulación parasaltos hidroeléctricos. En el caso de las estacionestomadas en los ríos Tajo y Guadiela los eventos ex-tremos han aumentado su frecuencia, refiriéndonosa los caudales máximos. Ambos cuentan con nume-rosas presas destinadas a la producción eléctrica,sometiendo la apertura de compuertas a las necesi-dades de abastecimiento de la red. El caso más con-trastable ha sido el del río Guadiela en Entrepeñas(de 4 pasa a 17 días sobre el percentil 90), que tam-bién tiene un claro aumento en la frecuencia de mí-nimos valorada a través de la variable NQ10%, pa-sando de 1 a 9 días por debajo del 10% del módulo.Teniendo en cuenta que las fluctuaciones frecuentesde caudal son una de las perturbaciones que másgravemente afectan a las poblaciones de peces(García de Jalón, 1987), se verían muy afectados laspoblaciones endémicas ( por ejemplo, Salmo truttafario y Barbus bocagei) que se encuentran adapta-das a una gran regularidad en los caudales, por loque los efectos sobre la fauna acuática se puedenpredecir como muy graves a medio y largo plazo.

Dentro de las generalidades lógicas a las que seven sometidos los ríos regulados, se observa que, laregulación de caudales supone siempre una disminu-ción de la variabilidad de caudales, lo que se ha vistoreflejado en la reducción del coeficiente de variaciónintranual en todos los ríos, también es muy lógicoque se adelante el día de caudal mínimo ya que laspresas cierran sus compuertas en los meses de la pri-mavera, mientas acumulan agua, haciendo que seanestos días los que el río lleva muy poca o nada deagua, en vez de corresponder con el verano, que seríalo lógico. El río Sorbe es una excepción a estas dosregularidades en los efectos nocivos de las presas, yaque el día de caudal mínimo se mantiene y la Cvintraaumenta, esto es debido al modelo especial de regu-lación al que se ven sometidos sus embalses, ya queel agua de este río tiene la función primordial de au-mentar las garantías de los regadíos, en las vegas delrío Jarama y el Henares, y la suelta de caudales de-pende de cómo esté de bien abastecido este servicio,siendo ajeno al comportamiento del propio río.

La estabilización de caudales puede modifi-car la preferencia de hábitat de las especies piscíco-las beneficiando a las especies alóctonas que com-piten con las pertenecientes a nuestra fauna, muchomejor adaptadas a las condiciones cambiantes fre-cuentes en nuestros ríos. O también a los inverte-brados que forman parte de su alimento favorecien-do el establecimiento de especies que prefieren untipo de hábitat mas regular. Esto ocasiona un grave

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VARIABILIDAD TEMPORAL DE CAUDALES:APLICACIÓN A LA GESTIÓN DE RÍOS REGULADOS

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problema de sustitución biológica en nuestros ríosy en muchos casos pérdida de biodiversidad (Irvineet al, 1987 y Aadland, 1993).

Hemos observado diferentes efectos en los hi-drogramas naturales de los ríos estudiados, que enalgunos casos se salen de los valores de fluctuaciónnaturales (figura 2), que son debidas a la irregulari-dad natural y clásica de los ríos del centro peninsu-lar; estas perturbaciones no naturales son muy lla-mativas en muchos casos, y se deben al sistema degestión específico de las presas que obstaculizan eldiscurrir natural de estos ríos, en los que de formasistemática se atiende a una visión mercantilista ydónde se tiene poca consideración de los efectos queproducen estas alteraciones sobre los ecosistemas.

Los efectos reguladores de las presas unidos auna política irresponsable de introducción de espe-cies, ha puesto en peligro a los grupos biológicosmás especialistas que estaban adaptadas a la pre-sencia periódica de esos caudales y su variación(Ward y Stanford, 1979). Como consecuencia sedisminuye la biodiversidad del sistema y produceque las especies adaptadas a estos, se encuentren enalgunos casos en riesgo de extinción (Camargo yGarcía de Jalón, 1990).

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D. Baeza Sanz, F. Martínez-Capel y D. García de Jalón Lastra

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