Metodología para la evaluación del recurso disponible de las masas de agua subterránea según la Directiva Marco del Agua. Aplicación a la Demarcación Hidrográfica del Júcar

Abstract

[ES] La aprobación de la DMA ha supuesto un cambio de perspectiva en la evaluación de los recursos hídricos subterráneos, orientándola hacia el mantenimiento de unas descargas subterráneas adecuadas para alcanzar los objetivos ambientales de los ecosistemas dependientes de estos recursos, así como para evitar la intrusión marina a los acuíferos costeros. Por la propia dinámica de las aguas subterráneas, cualquier extracción modifica estas descargas y, en general, todo el balance de estos sistemas, siendo necesario considerar este carácter dinámico de las aguas subterráneas en la correcta evaluación de los recursos subterráneos. La metodología propuesta permite obtener mediante simulaciones el efecto que las extracciones producen sobre los sistemas de agua subterránea y sus descargas ambientales, haciendo posible evaluar con precisión el estado cuantitativo de las masas de agua subterráneas (MSBT) derivado de estas extracciones según la DMA. El recurso disponible de aguas subterráneas se considera como la cantidad máxima de aguas subterráneas que puede ser extraída de forma sostenible cumpliendo estas condiciones de buen estado, que se materializan en una situación de equilibrio en las masas de agua que se reflejan en una estabilización de sus niveles piezométricos y unas descargas subterráneas mínimas que garanticen el sostenimiento hídrico de los ecosistemas superficiales receptores y dependientes de estas descargas, así como unas salidas al mar suficientes para evitar procesos de intrusión marina. Para evaluar estos efectos, la metodología emplea el modelo PATRICAL (Pérez, M.A. 2005), que permite simular múltiples escenarios de extracción y verificar el cumplimiento de las condiciones del buen estado cuantitativo en todas las MSBT de la cuenca. Con el uso del modelo y en sucesivas simulaciones, se ha buscado el escenario correspondiente a la extracción máxima admisible en todas las MSBT de la demarcación, el denominado Régimen Alterado Ambiental (RAA), que garantiza el cumplimiento de las anteriores condiciones de buen estado cuantitativo. Identificado este régimen de explotación, los recursos renovables y las restricciones ambientales se obtienen a partir del balance de las MSBT derivado de este régimen de explotación, así como los recursos disponibles, obtenidos por diferencia de los anteriores según la formulación de la IPH. La metodología se ha aplicado a la Demarcación Hidrográfica del Júcar (DHJ), en la que los recursos subterráneos alcanzan los 75% de los recursos naturales. Los resultados obtenidos muestran la importancia de las descargas subterráneas en el sostenimiento de los caudales ecológicos mínimos, incrementándose de forma significativa los requerimientos ambientales asociados a este receptor. La metodología es más estricta en el cumplimiento de los objetivos ambientales y los balances de las aguas subterráneas, pues se obtienen unas descargas a los ecosistemas superficiales asociados más sostenidas en el tiempo, garantizando de forma implícita el balance de los acuíferos y la estabilización de los niveles piezométricos. Por este motivo, los recursos disponibles obtenidos han pasado de unos 2.800 hm3/año obtenidos en evaluaciones anteriores a los cerca de 1.900 hm3/año calculados con la metodología que se propone. Además, se ha determinado una zonificación de las MSBT de la DHJ, agrupándolas espacialmente según la influencia que las diferentes restricciones ambientales producen sus recursos disponibles. Se han determinado tres zonas: Parte alta de la cuenca, donde la restricción más restrictiva se asocia a la satisfacción de los caudales ecológicos mínimos; las MSBT costeras, donde la restricción más influyente son las salidas al mar mínimas para evitar intrusiones; y una zona intermedia, donde ambas restricciones son importantes. Esta zonificación tiene una gran trascendencia en la gestión de las aguas subterráneas en toda la cuenca.

[EN] The approval of the WFD has led to a change of perspective in the evaluation of groundwater resources, orienting it towards the maintenance of adequate groundwater discharges to achieve the environmental objectives of the ecosystems dependent on these discharges, as well as to avoid marine intrusion into coastal aquifers. Due to the dynamics of groundwater, any extraction modifies these discharges and, in general, the entire balance of these systems, being necessary to consider this dynamic character of groundwater in the correct evaluation of groundwater resources. The proposed methodology makes it possible to obtain through simulations the effect that abstractions produce on groundwater systems and their environmental discharges, thus making it possible to accurately assess the quantitative status of groundwater bodies (MSBT) derived from these abstractions according to the WFD. The available groundwater resource is considered as the maximum amount of groundwater that can be extracted in a sustainable way in compliance with these conditions of good status, which materialize in a situation of equilibrium in the water bodies that are reflected in a stabilization of their piezometric levels and minimum groundwater discharges that guarantee the water sustainability of the surface ecosystems receiving and dependent on these discharges. as well as sufficient outlets to the sea to avoid marine intrusion processes. To evaluate these effects, the methodology uses the PATRICAL model (Pérez, M.A. 2005), which allows simulating multiple extraction scenarios and verifying compliance with the conditions of good quantitative status in all MSBTs in the basin. With the use of the model and in successive simulations, the scenario corresponding to the maximum admissible extraction in all the MSBTs of the demarcation has been sought, the so-called Environmental Altered Regime (RAA), which guarantees compliance with the previous conditions of good quantitative status. Once this exploitation regime has been identified, the renewable resources and environmental constraints are obtained from the balance of the MSBT derived from this exploitation regime, as well as the available resources, obtained by difference from the previous ones according to the formulation of the IPH. The methodology has been applied to the Júcar River Basin District (RBD), where groundwater resources account for about 75% of the natural resources. The results obtained show the importance of subway discharges in sustaining the minimum ecological flows, significantly increasing the environmental requirements associated with this receptor. The methodology is stricter in complying with environmental objectives and groundwater balances, since discharges to associated surface ecosystems are more sustained over time, implicitly guaranteeing the balance of aquifers and the stabilization of piezometric levels. For this reason, the available resources obtained have gone from about 2,800 hm3/year obtained in previous evaluations to about 1,900 hm3/year calculated with the proposed methodology. In addition, a zoning of the MSBTs of the DHJ has been determined, grouping them spatially according to the influence that the different environmental restrictions produce on their available resources. Three zones have been determined: the upper part of the basin, where the most restrictive restriction is associated with the satisfaction of minimum ecological flows; the coastal MSBT, where the most influential restriction is the minimum outlets to the sea to avoid intrusions; and an intermediate zone, where both restrictions are important. This zoning is significant for groundwater management throughout the basin.