Desarrollo de evaluadores hidroeconómicos y ambientales aplicados a la gestión de recursos hídricos en la Demarcación Hidrográfica del Segura

Abstract

[ES] El presente trabajo final de máster se ha desarrollado en el contexto de un proyecto del grupo de Investigación de Modelos Hidroeconómicos (GIMHE) del Instituto Universitario de Investigación de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA-UPV), en el que se han desarrollado evaluadores hidroeconómicos y ambientales que posibilitan la estimación de costes, beneficios, emisiones de dióxido de carbono y análisis de cumplimiento de caudales ecológicos derivados de la gestión de recursos hídricos en la Demarcación Hidrográfica del Segura, cuenca de reconocida complejidad por su escasez de recursos y elevadas demandas, situada en el sureste español. Como punto de partida, ha sido necesario identificar los elementos que intervienen en la gestión de recursos hídricos y que representan mayores costes en toda la Demarcación, entre los que destacan impulsiones en el sistema superficial, instalaciones desaladoras de agua de mar, estaciones depuradoras de aguas residuales y bombeos de aguas subterráneas para suministros de demandas agrarias caracterizados con su consumo energético. En cuanto a los beneficios, se han considerados los generados por centrales hidroeléctricas y unidades de demanda agraria. De los elementos del sistema de recursos hídricos analizados, se han estimado también las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, dato que adquiere día a día más importancia por su conocida incidencia en el cambio climático. Finalmente, en el evaluador ambiental, se incluye la verificación de cumplimiento de caudales ecológicos asociados a la gestión de recursos, siendo consciente del impacto social que este instrumento conlleva. Los evaluadores, se han desarrollado para trabajar en dos posibles escenarios de predicción hidroclimática: a corto plazo, considerando un período de 15 días, o en período estacional de 7 meses. La principal diferencia entre un escenario y el otro, es que el beneficio de las unidades de demanda agrarias asociado a la gestión de recursos hídricos solo se estima en período estacional, ya que es dónde se puede apreciar el rendimiento de los cultivos según las necesidades de riego cubiertas o no. En el desarrollo de los evaluadores se ha consultado con reseñas bibliográficas, información publicada por la Confederación Hidrográfica y expertos en el tema, con el fin de caracterizar a los elementos que forman parte de la herramienta de la forma más fehaciente posible, para luego demostrar que los resultados obtenidos son válidos. Se presentará metodología de análisis de resultados tomando como ejemplo la Demarcación Hidrográfica del Segura, con datos históricos de gestión en el período 1980-2012. Una virtud por resaltar de las herramientas elaboradas es la facilidad de adecuación ante modificaciones de costes, consumos o emisiones en los elementos del sistema incorporados y la aplicación en otras Demarcaciones Hidrográficas que requieran de los evaluadores para fundamentar decisiones en la gestión de recursos hídricos.

[EN] This master 's thesis has been developed in the context of a project by the Hydroeconomic Models Research Group (GIMHE) of the Water and Environmental Engineering Research Institute (IIAMA-UPV), where hydroeconomic and environmental evaluators have been developed to estimate costs, benefits, carbon dioxide emissions and analysis of compliance with ecological flows derived from the management of water resources applied in the Segura Hydrographic Demarcation, a basin of recognized complexity due to its scarcity of resources and high demands, located in southeastern Spain. As a starting point, it has been necessary to identify the elements involved in water resources management and representing the highest costs throughout the Demarcation, including pumping systems in the surface water system, seawater desalination plants, wastewater treatment plants, and groundwater pumping for agricultural demands characterized by their energy consumption. Regarding benefits, those generated by hydroelectric power plants and agricultural demand units have been considered. From the analysed elements of the water resources system, carbon dioxide emissions into the atmosphere have also been estimated, data that is gaining increasing importance due to its known impact on climate change. Finally, the environmental evaluator includes the verification of compliance with ecological flow requirements associated with resource management, being aware of the social impact that this instrument entails. The evaluators have been developed to work in two possible hydroclimatic prediction scenarios: short-term, considering a period of 15 days, or seasonal, covering a 7-month period. The main difference between one scenario and the other is that the benefit of agricultural demand units associated with water resources management is only estimated in the seasonal period since it is where the performance of crops according to covered or uncovered irrigation needs can be appreciated. In the development of the evaluators, consultations have been made with bibliographic reviews, information published by the Hydrographic Confederation, and experts in the field, in order to characterize the elements that are part of the tool as faithfully as possible, and then demonstrate that the results obtained are valid. Methodology for analysing results will be presented using the Segura Hydrographic Demarcation as an example, with historical management data from the period 1980-2012. One virtue to highlight about the developed tools is their ease of adaptation to changes in costs, consumption, or emissions in the incorporated system elements and their application in other Hydrographic Demarcations that require evaluators to substantiate decisions in water resources management.