Andrés Felipe Ramírez Bryan Leandro Baldión
Comprender los conceptos básicos relacionados al caudal ecológico, su importancia ambiental y legal y los métodos más importantes para la determinación del mismo.
Debe mantener el equilibrio biológico dentro de la cuenca
Debe garantizar la no alteración ecosistemas presentes en la zona
de
los
Debe mantener las condiciones medioambientales y bióticas que tenía la cuenca antes de ser intervenida.
Hidrología de la zona
Condiciones climáticas
El caudal ecológico varía para cada situación
El número de infraestructuras hidráulicas se ha incrementado notablemente durante las últimas décadas, como respuesta al aumento de las necesidades hídricas a escala espacial y temporal.
Comisión Mundial de Presas (WCD, 2000), contabiliza más de 40.000 grandes presas en el mundo, de las cuales unas 50 están en Colombia.
Corrientes fluviales •Ofrecen utilidades a la sociedad
Desarrollo de actividades •Agrícolas, hidroeléctricas, industriales y humanas.
Alteración
•Del régimen natural de caudales.
Las sociedades con una conciencia ambiental avanzada están demandando un manejo de los ríos cada vez más racional y ecológico, que compatibilice el aprovechamiento eficiente del recurso hídrico, con el mantenimiento de una integridad ecológica aceptable del ecosistema fluvial.
La gestión hídrica ambiental propugna un aprovechamiento equilibrado de los recursos fluviales, que salvaguarde el patrimonio hidrobiológico y sociocultural, las dinámicas geomorfológicas y el valor ecológico, cultural, recreativo, deportivo y estético.
Estados Unidos
•El primer antecedente normativo moderno que incorpora la necesidad de respetar unos caudales ecológicos aparece en EEUU en 1949, aludiendo a unos “caudales mínimos” que debían proteger el ecosistema, las actividades recreativas, la calidad del agua e incluso los valores estéticos.
España
•La vigente Ley de Aguas (29/1985,), contempla aunque de un modo vago y genérico, en su artículo 40d, la necesidad de mantener un caudal mínimo que garantice la conservación del medio natural.
Europa
•La Directiva Marco de Aguas [establece el compromiso de los estados en cuanto a la protección y regeneración sus aguas, con objeto de lograr un "buen estado ecológico" antes de 2015.
Las legislaciones internacionales establecen los métodos que deben ser utilizados para determinar el caudal ecológico, pero no definen exactamente uno sino que dependiendo de las condiciones dan la libertad de escoger el mas apropiado.
la Ley ambiental 99 de 1993 explicita en su Título VIII la obligatoriedad de una Licencia Ambiental para los proyectos de grandes infraestructuras hidráulicas. La evaluación ambiental de estas instalaciones incluye la determinación de un RCE.
Proyecto de Ley del Agua define el “Caudal Ecológico” como (Art. 21) “los caudales mínimos que deberán mantener las corrientes superficiales en sus diferentes tramos, a fin de garantizar la conservación de los recursos hidrobiológicos y los ecosistemas asociados”.
Planes de Ordenación y Manejo de Cuencas Hidrográficas (POMCA), explicitados en la propuesta del Proyecto de Ley del Agua, incorporan como restricción inicial un Régimen de Caudales Ambientales (RCA) confiable
Se referencia su empleo al menos en 25 países y es el segundo método más aplicado en EEUU y Canadá. Los caudales recomendados se desglosan en dos períodos del año, en cada uno de los cuales se especifican unos porcentajes del caudal medio interanual necesarios para lograr una calidad del hábitat fluvial determinada. Numerosos estudios comprueban la aplicabilidad de este método en un rango amplio de condiciones fluviales distintas a las originales, si bien los grados de aproximación son variables y recomiendan la comparación con otras técnicas.
Método del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) • Utilizando los caudales medios mensuales, sugiere realizar la estimación de un caudal ambiental constante igual a un porcentaje de descuento (25%) del caudal medio mensual multianual más bajo de la corriente.
Metodología Proyecto de Ley 365 de 2005 “Ley de Aguas” • Teniendo los Caudales medios Diarios, se Sugiere estimar el caudal ecológico fijo Como el caudal presente en la corriente Durante el 90% del tiempo.
El carácter regional y no sitio-específico en su aplicación. La consideración, en la mayoría de los casos, de un caudal ambiental constante que de ninguna forma conserva el régimen natural de la corriente.
La no consideración explícita de las interacciones entre el componente hidrológico y el biológico La no inclusión de aspectos socioeconómicos y culturales de la población, como los usos del agua, en la estimación del caudal ecológico La suposición de que mediante el cálculo de estadísticos básicos de series hidrológicas es posible representar el complejo comportamiento de los ecosistemas.
Examinan la variación de algunas variables del flujo
Con el caudal en secciones transversales críticas
Evaluar de forma aproximada el hábitat acuático generado
El tercero más empleado en EEUU que desarrolla la variación entre esta variable hidráulica y el caudal en las secciones de rápidos, en cuyo punto de inflexión se encuentra el caudal mínimo. A partir de este punto, el incremento relativo del perímetro (hábitat) con el caudal es progresivamente menor. Una vez fijado este caudal mínimo para los rápidos, se asume que las condiciones del hábitat en otros lugares son igualmente aceptables.
Identifica el caudal necesario para mantener un estado ecológico aceptable en un tramo. Este método combina los resultados de la simulación hidráulica de las secciones representativas de los rápidos más críticos, con los requerimientos de hábitat fijados en términos de profundidad, velocidad y perímetro mojado para el río.
Cuantifican la cantidad de los hábitats acuáticos utilizables para unas especies objetivo
Bajo múltiples regímenes hidrológicos
Metodología
incremental IFIM (Instream Flow Incremental Methodology)
El MAVDT, y en particular la Dirección de Licencias, definió una metodología técnica para la evaluación de caudales ambientales en proyectos que requieran licencia.
Información hidrométrica: se propone contar con datos de dos estaciones hidrométricas (A y B), en lo posible delimitando la longitud de río afectada, y localizadas la estación A lo más cerca posible al sitio de intervención y la estación B aguas abajo dentro del tramo afectado o limitando el mismo. Adicionalmente, se sugiere contar con registros de temperatura, precipitación y otras variables meteorológicas en estaciones ubicadas en la cuenca aferente.
Información hidráulica y de calidad del agua: Específicamente se sugiere la construcción de curvas de calibración de Profundidad (H), Área (A), Perímetro (P), Ancho Superficial (T), Velocidad media (V), y Velocidad máxima (Vmax) como función del caudal en cada subtramo.
Información y Línea Base de Índices de Integridad Biótica: información de Índices de Integridad Biótica de comunidades de peces, perifiton, macroinvertebrados, y vegetación riparia.
El período inicial de análisis estará definido por la longitud del registro diario en la estación A, en lo posible concurrente con el período de registro en la estación B. Utilizando cualquier herramienta de tipo estadístico como por ejemplo SPSS, XLSTAT, EDA (Exploratory Data Analysis), HidroSIG u otro, se propone efectuar los análisis de consistencia, homogeneidad y calidad de los registros diarios disponibles en ambas estaciones.
Considerando que a la escala interanual la hidroclimatología de una buena parte del territorio colombiano está influenciada por la ocurrencia de fenómenos macroclimáticos como El Niño y La Niña (ENSO), La Oscilación del Atlántico Norte (NAO), La Oscilación Quasi-Bienal (QBO), entre otros, se propone dentro de este paso de la metodología realizar la evaluación de esta influencia en dos etapas.
En el caso en que exista influencia del ENSO en la hidrología de la corriente, se propone clasificar los años en húmedos, promedio y secos, utilizando para ello la Tabla de Consenso Internacional de años Niño y Niña, compilada por Null (2003)
Como resultado del cálculo del 7Q10 y del Q95% se obtiene la primera propuesta de caudales mensuales ambientales, discriminada por mes y para cada una de las tres condiciones hidrológicas (húmeda, promedio y seca), la cual, resultaría para cada uno de los 36 casos como el valor máximo entre el 7Q10 y el Q95% para el correspondiente mes y condición hidrológica
Permite evaluar la propuesta inicial de caudales ambientales obtenida en el Paso 5 e ir afinándola de forma iterativa hasta garantizar el cumplimiento de los tres criterios que se detallan a continuación. ◦ Alteración máxima de la curva de duración de caudales (CDC) medios diarios para las condiciones sin y con proyecto ◦ Alteración máxima de las frecuencias de valores mínimos de caudal. ◦ Alteración del régimen hidrológico de la corriente.
La disponibilidad y calidad del hábitat general se evaluará para las condiciones con y sin proyecto, para lo cual se utilizarán los resultados de cálculos hidráulicos y de calidad del agua para la propuesta mensual inicial de los caudales ambientales definidos en el Paso 6. Dichos cálculos proporcionarán la valoración de los cambios en una serie de variables físicas y químicas que conformarán un Índice de Integridad del Hábitat. Cálculo de tiempos de viaje y factores de asimilación Cálculo del criterio de calidad del agua Cálculo del Índice de Integridad del Hábitat, IIH
A partir de los resultados del Paso 7 es posible que se requiera la modificación de la propuesta inicial de caudales ambientales mensuales generada en el Paso 6. La modificación puede ser de dos tipos. Como resultado de este procedimiento iterativo se obtendrá la propuesta estimada de caudales ambientales mensuales para la licencia ambiental del proyecto.
Procedimiento que se sugiere realizar periódicamente durante la ejecución de los proyectos con el fin de revisar si ha ocurrido un impacto negativo en las comunidades definidas de perifiton, macroinvertebrados, vegetación riparia y peces.
Se inicia con tipificación e inventariación de los diferentes HÁBITATS ecohidráulicos existentes en un tramo concreto
Cada tipo de hábitat se representa mediante perfiles topográficos se conforma un sistema de representación del cauce en forma de malla estructurada “celdas”, que abarca todo el dominio modelable.
Se desarrolla el modelamiento hidráulico de cada sección en la que se predicen las profundidades y velocidades en un rango de caudales definido.
Se acuerda la opción que mejor que satisface a todos los colectivos en 4 aspectos: efectividad, factibilidad, riesgo y valoración económica.
El desarrollo del Proyecto Central Hidroeléctrica Molloco, ha determinado el rendimiento hídrico del río Molloco en la cuenca, generando caudales entre la Presa Japo hasta el río Colca. Para la generación de caudales en dichas sub cuencas fue necesario recurrir a la estación de caudales registrados en la Estación La Calera.
El caudal ecológico es un concepto fundamental para el sostenimiento del recurso hídrico superficial, de la biota, del ecosistema y de los seres Humanos, por lo cual debe de ser establecido en el marco de una gestión integral de cuencas hidrográficas en Colombia, contenidas en los planes departamentales y municipales. No todas las metodologías desarrolladas para el cálculo del caudal ecológico pueden ser aplicadas en todos sectores geográficos, debido a que fueron desarrollados bajo condiciones específicas que limitan su uso en otros lugares de condiciones ambientales, sociales, geográficas, técnicas y hasta económicas diferentes. Por ello se recomiendo revisar muy bien las consideraciones que supone cada método para elegir el que mas se acerque a las condiciones actuales.
En caso de no haberse establecido por las autoridades ambientales, los ejecutores de proyectos de aprovechamiento de cauces y traspaso de caudal que están sujetos a adquirir licencia ambiental, deben de calcularlo mediante la metodología propuesta por el antiguo MAVDT para asegurar la sostenibilidad del recurso. La gestión del recurso hídrico en cuanto al establecimiento de caudales ecológicos debe de ser soportada por una estricta y clara legislación ambiental, la cual obligue a su puesta en marcha y a la vez proporcione las directrices especificas según las condiciones del país o región para su calculo.
Beca. Draft Guidelines for the Selection of Methods to Determine Ecological Flows and Water Levels. Report prepared by Beca Infrastructure Ltd for MfE. Wellington: Ministry for the Environment, 2008. Diez Hernández Juan Manuel- Burbano Burbano Liliana. Ecological Technology For Watershed Planning: Environmental Flows. Universidad de Valladolid, España. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Vol 5 No. 2 Agosto 2007. Diez Hernández Juan Manuel- Burbano Burbano. Técnicas Avanzadas Para La
Evaluación De Caudales Ecológicos En El Ordenamiento Sostenible De Cuencas Hidrográficas. Universidad Nacional de Colombia. Ingenieria e Investigacion. Vol 26, No 001. Pag 58 – 68.
Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial - Dirección de Licencias – OEI. Metodología Para La Estimación Del Caudal Ambiental En Proyecto Licenciados, Convenio 004/2007 - Informe Final, 2008.
De Jalón García Diego - González del Tánago Marta. El Concepto De Caudal Ecológico Y Criterios Para Su Aplicación En Los Ríos Españoles. Departamento de Ingeniería Forestal. Escuela de Ingenieros de Montes. Universidad Politécnica de Madrid.