Análisis y simulación del régimen hídrico en humedales costeros

Abstract

[EN] The conflict between the use of groundwater and surface water and wetland conservation is particularly relevant where the level of these natural ecosystems has descended considerably in recent decades , and there is a confrontation of water uses in many cases, not compatible in terms of economic or environmental needs. Wetlands, clear indicators of the state of the environment and fundamental to management planning factor have been studied in depth in geographical, biological and ecological areas. However, it has not come to a deeper knowledge of their water regime using mathematical models such as those applied to hydrology and reproduce reality using a set of equations , parameters, inputs and state variables , so to establish a appropriate water management for current and future situations. Wetlands have two types of recharge and discharge very different conceptually and in their response times, being essentially linear and slow for groundwater, while surface water is fast and nonlinear. This paper has unified treatment and modeling of phenomena following a similar and analogous methodology to embeded multireservoir model for management of water levels in the wetland. Mathematical analysis of the behavior of the wetland is based on a water balance using linear systems in which one considers the theory of bank storage with the embeded multireservoir model which offer a knowledge of groundwater discharge into wetlands, as well as knowledge of surface hydrology will also be used. For outputs of the wetland system modeling is based on Darcy's Law for groundwater discharges to the sea and for surface discharges is referred to channel flow. To define the hydrodynamic performance of a wetland is very important to identify and determine the value of each of the components that make up its water balance, which is established through the quantification of water inputs and its outputs or discharges, points which are essential for the proper conservation and management of these areas. The final result of this assessment will accurately reflect the conditions prevailing in the hydrological system, which will have a particular impact on the management of water resources from the point of view of the regulation of their levels and water quality of the same.

[ES] Los conflictos entre el uso de las aguas subterráneas y superficiales y la conservación de los humedales son especialmente relevantes, donde la superficie de estos ecosistemas naturales ha descendido considerablemente en las últimas décadas, existiendo una confrontación de los usos del agua que en muchos casos no son compatibles en función de las necesidades económicas o ambientales. Los humedales, claros indicadores del estado del medio ambiente y factor fundamental en la gestión de la ordenación del territorio, han sido estudiados con profundidad en ámbitos geográficos, biológicos y ecológicos. Sin embargo, no se ha llegado a profundizar en el conocimiento de su régimen hídrico mediante modelos matemáticos como los aplicados a la hidrología y que reproducen la realidad utilizando un conjunto de ecuaciones, parámetros, inputs y variables de estado, y así poder establecer una gestión hídrica apropiada para las situaciones actuales y futuras. Los humedales tienen dos tipos de recarga y descarga muy diferentes conceptualmente y en sus tiempos de respuesta, siendo la de las aguas subterráneas esencialmente lineal y lenta, mientras que en las aguas superficiales es rápida y no lineal. En este trabajo se ha unificado el tratamiento y modelación de los fenómenos siguiendo una metodología similar y análoga a los modelos pluricelulares englobados para la gestión de los niveles hídricos en el humedal. El análisis matemático del comportamiento del humedal se basa en un balance hídrico aplicando sistemas lineales en el cual se tiene en cuenta la teoría del almacenamiento de ribera junto con el Modelo Pluricelular englobado que ofrecen un conocimiento de la descarga subterránea en los humedales, así como también se utilizarán los conocimientos de la hidrología superficial. Para las salidas del sistema humedal se contemplan las modelizaciones basadas en la Ley de Darcy para la descarga subterránea al mar y para la descarga superficial se ha contemplado la hidráulica de canales. Para definir el funcionamiento hidrodinámico de una zona húmeda es muy importante identificar y determinar el valor de cada uno de los componentes que integran su balance hídrico, establecido a través de la cuantificación de las entradas o aportes hídricos y de sus salidas o descargas, aspectos cuyo conocimiento es imprescindible para la adecuada conservación y gestión de estas áreas. El resultado final de dicho balance será el reflejo de las condiciones hidrológicas imperantes en el sistema, que tendrán especial incidencia en la en la gestión de los recursos hídricos tanto desde el punto de vista de la regulación de sus niveles como de calidad del agua del mismo.