Análisis de la gestión del sistema de recursos hídricos de la cuenca del Mijares y estimación de excedentes para el interfluvio Mijares-Palancia

Abstract

[EN] Currently, around the world there is a period of climatic uncertainty in which among the few certainties that exist is that, to a greater or lesser extent, water resources will be increasingly scarce and extreme hydrometeorological events will be more intense and frequent, not only in relation to floods but also to droughts. In this context, different approaches in the management of water resources begin to take precedence in the face of optimizing the resource, to make a frontal fight against climate change and its adverse effects. One of the approaches within the integrated management of water resources is joint use management, which incorporates unconventional uses to optimize the resource such as reuse and desalination. This approach has become increasingly important in Spain in recent years, so that it has been reflected in the memory of the Scheme of Important Issues (ETI, in spanish) of the Third Cycle of Hydrology Planning 2021-2027 of Spain. Spain is configured as one of the countries most affected worldwide in terms of the impact of climate change on water resources, and in particular the coastal area of the Mediterranean side. In this region is the Mijares-Plana de Castellón Exploitation System, a region of the territory that for decades has presented problems of groundwater overdraft (detrimental to the quantitative status) and impoverishing the quality of groundwater in La Plana de Castellón aquifer (related to the Mijares river basin and the Mijares-Palancia Interfluvium). This research is framed precisely in analyzing the feasibility of one of the measures that allow improving the current state, in terms of quantity and quality, of La Plana de Castellón aquifer in the area corresponding to the Palancia-Mijares Interfluvium: the use of resources surpluses of the Mijares system. Through the computational tool using the AQUATOOL software, a hybrid surface-underground model has been developed with the main elements of the Mijares system (from which surplus resources will be used) and La Vall d'Uixó system, which is where the greatest overdraft of underground water resources is documented, even registering piezometric levels of up to -50 meters above sea level. The use of this tool allows, in the first instance, a simplified recreation of the operation of different elements of the system (rivers, structures and demands) whose validity is demonstrated by its surface calibration comparing with historical records of stored volumes of Arenós and Sichar reservoirs. and underground calibration comparing with historical piezometric levels in the area. In the second instance, the recreation of scenarios in which different measures on the system are evaluated: new ecological flows, new characteristics of reservoirs, different operating rules for surplus volumes and new possible uses. The analysis of the results of all these scenarios allows us to understand that the use of the excess volumes of the Mijares system is a feasible measure for the recovery of the Plana de Castellón aquifer, highlighting that the annual supply in the excess channel (and not only in winter) could lead to significant improvements in aquifer levels. In addition, a complementary use of the volumes stored in the Belcaire Raft towards the Moncofa UDA (Agricultura Demand Unit, in spanish) could significantly improve quality by reducing saline intrusion and recovery of piezometric levels between 30 to 50 meters in areas with greater depletion. The last scenario analyzed shows that, in the absence of an adequate operating rule, the UDA Riegos Tradicionales guarantee could be compromised above acceptable values. Having demonstrated the impact of the use of surplus volumes in the water resources of the Palancia-Mijares interfluvium through computational modeling, it is expected to promote the continuity of hybrid surface-underground studies for this and other water systems and, in particular, it is expected that with this research more in-depth studies can be carried out on the economic feasibility of the measure, in order to recover the good condition of La Plana de Castellón Aquifer.

[ES] Actualmente, alrededor del mundo se vive un periodo de incertidumbre climática en el que entre las pocas certezas que se tienen es que, en mayor o menor medida, los recursos hídricos serán cada vez más escasos y los eventos extremos hidrometeorológicos serán más intensos y frecuentes, no solo en relación con las inundaciones sino también a las sequías. En este contexto, distintos enfoques en la gestión de recursos hídricos empiezan a tomar preponderancia de cara a la optimización del recurso, para hacer una lucha frontal al cambio climático y sus efectos adversos. Uno de los enfoques dentro de la gestión integrada de recursos hídricos, es la gestión de uso conjunto, que incorpora usos no convencionales para optimizar el recurso tales como la reutilización y la desalinización. Este enfoque ha ido tomando cada vez más importancia en España en los últimos años, de manera que ha sido reflejado en la memoria del Esquema de Temas Importantes (ETI) del Tercer Ciclo de Planificación Hidrología 2021-2027 de España. España se configura como uno de los países más afectado a nivel mundial en cuanto al impacto del cambio climático en el recurso hídrico, y en particular la zona costera de la vertiente mediterránea. En esta región se encuentra el Sistema de Explotación Mijares-Plana de Castellón, una región del territorio que desde hace décadas ha presentado problemas de sobreexplotación de aguas subterráneas (detrimento del estado cuantitativo) y empobreciendo de la calidad de aguas subterráneas del acuífero de la Plana de Castellón (relacionado a la cuenca del río Mijares y al Interfluvio Mijares-Palancia). Esta investigación se enmarca precisamente en analizar la factibilidad de una de las medidas que permitan mejorar el estado actual, en términos de cantidad y calidad, del acuífero de la Plana de Castellón en la zona correspondiente al Interfluvio Palancia-Mijares: el aprovechamiento de los recursos excedentarios del sistema Mijares. A través de la herramienta computacional utilizando el software AQUATOOL, se ha elaborado un modelo híbrido superficial - subterráneo con los principales elementos del sistema Mijares (de donde se aprovecharán los recursos excedentarios) y del sistema de la Vall d¿Uixó, que es en donde se documenta la mayor sobreexplotación de recursos hídricos subterráneos, inclusive registrando niveles piezométricos de hasta -50 msnm. El uso de esta herramienta permite, en primera instancia, una recreación simplificada de la operación de distintos elementos del sistema (ríos, estructuras y demandas) cuya validez es demostrada por su calibración superficial comparando con registro históricos de volúmenes almacenados de los embalses Arenós y Sichar y calibración subterránea comparando con niveles piezométricos históricos en la zona. En segunda instancia, la recreación de escenarios en los que se evalúen distintas medidas sobre el sistema: nuevos caudales ecológicos, nuevas características de embalses, distintas reglas de operación para los volúmenes excedentarios y nuevos posibles usos. El análisis de los resultados de todos estos escenarios permite comprender que el aprovechamiento de los volúmenes excedentarios del sistema Mijares es una medida factible para la recuperación del acuífero de la Plana de Castellón, resaltando que el suministro anual en el canal de excedencias (y no solo invernal) podría conllevar mejoras importantes en los niveles del acuífero. Además, un uso complementario de los volúmenes almacenados en la Balsa Belcaire hacia la UDA Moncofa podría mejorar significativamente la calidad al reducir la intrusión salina y recuperación de niveles piezométricos entre 30 a 50 metros en zonas con mayor abatimiento. El último escenario analizado demuestra que, de no contar con una regla de operación adecuada, la garantía de la UDA Riegos Tradicionales podría verse comprometida por encima de valores aceptables. Habiéndose demostrado el impacto del empleo de volúmenes excedentarios en los recursos hídricos del interfluvio Palancia-Mijares a través de la modelación computacional, se espera impulsar la continuidad a los estudios híbridos superficiales-subterráneos para este y otros sistemas hídricos y, en particular, se espera que con esta investigación se puedan realizar estudios a mayor profundidad sobre la factibilidad económica de la medida, a fin de poder recuperar el buen estado del Acuífero de la Plana de Castellón.