Caracterización del régimen temporal de masas de agua no permanentes mediante la implementación del modelo hidrológico TETIS y la herramienta TREHS. Aplicación en la Demarcación Hidrográfica del Júcar

Abstract

At the Jucar river basin district 20% of the water bodies are water courses in which the flow rate is zero for long periods of time. This water bodies have in most cases a nonpermanent hydrological regime, however it is especially important to define the natural hydrological regime as well as the alteration degree. The main objective of this study is the characterization of the hydrological regime of nonpermanent water bodies without gauging station in the Jucar river basin district, throught the implementation of the hydrological model TETIS. In addition, the study includes the use and interpretation of the application TREHS, which is currently in development by the University of Barcelona within the framework of the Life TRivers project on temporary rivers. This application allows, on the one hand, the hydrological characterization of the temporal water bodies and on the other hand an evaluation of the degree of alteration of the natural regime. For this study four nonpermanent water bodies belonging to the Jucar river basin district have been selected, being this the Barranco del Carraixet, the Río Cervol, the Rambla de la Viuda and the Rambla de Alcalá. One of the main drawbacks when modeling nonpermanent rivers is the lack of gauging stations, so it has been necessary to previously calibrate the TETIS in the selected water bodies that have gauging stations (Rambla de la Viuda, Carraixet and Cervol), so that calibrations can be extrapolated for the modeling of temporary rivers that lack gauging stations. It is need to consider that in most of cases, the gauging stations of the nonpermanent rivers of the district are not in operation at present, and their hydrological series go back to the 1910s or 1930s. To be able to calibrate the model in this water bodies (Río Cervol), it has been necessary to request AEMET historical rainfall data. For the calibration of TETIS in water bodies with more recent hydrological series (Barranco del Carraixet and Río Cervol) have been used interpolated meteorological data from the Spain02 project prepared by AEMET and the Meteorology Group of the University of Cantabria (UNICAN), that collect precipitation and daily maximum and minimum temperatures on a regular mesh of high resolution in its version 4 (0.11ºx0.11º). The study starts with the TFMs realized by Hebert Tejada Espinoza and Ana Sánchez García on modeling with TETIS in Barranco del Carraixet and Rambla de la Viuda respectively.

Nevertheless, these initial models don¿t allow to represent adequate representation of the null flow rates nor the spatial variability of the hydrological regime in these rivers. To this end, a modification has been introduced in the TETIS model that incorporates transmission losses into the riverbed, as well as karst areas and springs. These modifications have meant a very important improvement in the results obtained. In this respect indicate that the introduction of transmission losses into the riverbed in the model of the Rambla de la Viuda has been carried out within the TFM of Carlos Israel Montalvo. Later, TETIS was implemented in the Río Cervol and Rambla de Alcalá, in the first there is a gauging station with data between the years 1912 and 1929, for which the historical rainfall data provided by AEMET have been used, geological data of the IGME, data on land uses of Corine Land Cover and soil characteristics of the European Soil Database, among others. Regarding the implementation of the hydrological model TETIS in the Rambla de Alcalá, it should be considered that it does not have gauging stations, so it has been necessary to extrapolate the calibration obtained from the other rivers modeled. With respect to the application TREHS, in development, it allows to introduce hydrological information from different sources, like models, gauging stations, surveys or direct observations. In addition it allows to differentiate the information that responds to the unaltered natural reg

En la Confederación Hidrográfica del Júcar el 20% de las masas de agua tipo río son masas de agua en las que el caudal circulante es nulo durante largos periodos de tiempo. Estas masas de agua tienen un régimen hidrológico en la mayoría de los casos no permanente, sin embargo resulta especialmente importante definir el régimen hidrológico natural así como el grado de alteración. El objeto principal de este estudio es la caracterización del régimen hidrológico en masas de agua no permanentes sin estación de aforos de la demarcación hidrográfica del Júcar, mediante la implementación del modelo hidrológico TETIS. Además el estudio incluye el uso e interpretación de la aplicación TREHS actualmente en desarrollo por la Universidad de Barcelona dentro del marco del proyecto Life TRivers, sobre ríos temporales. Esta aplicación permite por un lado, la caracterización hidrológica de las masas de agua temporales y por otro lado una evaluación del grado de alteración del régimen natural. Se han seleccionado para el presente estudio cuatro masas de agua con régimen no permanente de la Demarcación Hidrográfica del Júcar, situándose estas en el Barranco del Carraixet, la Rambla de la Viuda, el Río Cervol y la Rambla de Alcalá. Uno de los principales inconvenientes a la hora de modelar ríos no permanentes es la falta de estaciones de aforos, por ello ha sido necesario calibrar previamente el modelo TETIS en las masas de agua seleccionadas que disponen de estaciones de aforo (Rambla de la Viuda, Carraixet y Cervol), de manera que dichas calibraciones se puedan extrapolar para la modelación de ríos temporales que carecen de estaciones de aforo. También debe considerarse que, en la mayoría de los ríos no permanentes de la Demarcación que disponen de estación de aforo, se trata de series hidrológicas muy antiguas que remontan normalmente a los años 1912 y 1930. Para poder calibrar el modelo TETIS en estas masas (Cervol) ha sido necesario solicitar a AEMET datos de pluviómetros históricos. Para la calibración del modelo TETIS en masas con series hidrológicas aforadas más recientes (Carraixet y Rambla de la Viuda), se han utilizado datos meteorológicos interpolados del proyecto Spain02 elaborados por AEMET y el Grupo de Meteorología de la Univ. de Cantabria (UNICAN), que recogen precipitación y temperaturas máximas y mínimas diarias sobre una malla regular de alta resolución en su versión 4 (0.11ºx0.11º). Se parte de los TFM realizados por Hebert Tejada Espinoza y Ana Sánchez García, sobre modelación en TETIS en el barranco del Carraixet y Rambla de la Viuda, respectivamente. Sin embargo, estos modelos iniciales no permiten la representación adecuada de los caudales nulos, ni la variabilidad espacial del régimen hidrológico en estos ríos. Para ello se ha introducido una modificación en el modelo TETIS que incorpora las pérdidas por transmisión en cauce, así como las zonas kársticas y los manantiales. Estas modificaciones han supuesto una mejora muy importante en los resultados obtenidos. A este respecto indicar que la introducción de las perdidas por transmisión en cauce en el modelo de la rambla de la Viuda ha sido realizada dentro del TFM de Carlos Israel Montalvo. Posteriormente, se ha implementado el modelo TETIS en el río Cervol y en la rambla de Alcalá, en el río Cervol existen datos de aforo entre los años 1912 y 1929, para ello se han utilizado los datos pluviométricos históricos proporcionados por AEMET, los datos geológicos del IGME, datos sobre usos del suelo de Corine Land Cover y características del suelo de la Base de Datos Europea de Suelos, entre otros. En cuanto a la implementación del modelo hidrológico TETIS en la Rambla de Alcalá, debe considerarse que no dispone de estaciones de aforo, por lo que ha sido necesario extrapolar la calibración obtenida de los otros ríos modelados. En cuanto a la aplicación TREHS, en desarrollo, ést

[CA] En la Confederació Hidrogràfica del Xúquer el 20% de les masses d'aigua tipus riu són masses d'aigua en què el cabal circulant és nul durant llargs períodes de temps. Estes masses d'aigua tenen un règim hidrològic en la majoria dels casos no permanent, no obstant això resulta especialment important definir el règim hidrològic natural així com el grau d'alteració. L'objecte principal d'este estudi és la caracterització del règim hidrològic en masses d'aigua no permanents sense estació d'aforaments de la demarcació hidrogràfica del Xúquer, per mitjà de la implementació del model hidrològic TETIS. A més l'estudi inclou l'ús i interpretació de l'aplicació TREHS actualment en desenrotllament per la Universitat de Barcelona dins del marc del projecte Life TRivers, sobre rius temporals. Esta aplicació permet d'una banda, la caracterització hidrològica de les masses d'aigua temporals i per un altre costat una avaluació del grau d'alteració del règim natural. S'han seleccionat per al present estudi tres masses d'aigua amb règim no permanent de la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer, situant-se estes en el Barranc del Carraixet, el Riu Cervol i la Rambla d'Alcalá. Un dels principals inconvenients a l'hora de modelar rius no permanents és la falta d'estacions d'aforaments, per això ha sigut necessari calibrar prèviament el model TETIS en les masses d'aigua seleccionades que disposen d'estacions d'aforament (Carraixet i Cervol), de manera que aquestes calibratges es puguin extrapolar per a la modelació de rius temporals que no tenen estacions d'aforament. També ha de considerar-se que, en la majoria dels rius no permanents de la Demarcació que disposen d'estació d'aforament, es tracta de sèries hidrològiques molt antigues que remunten normalment als anys 1912 i 1930. Per a poder calibrar el model TETIS en estes masses (Cervol) ha sigut necessari sol·licitar a AEMET dades de pluviòmetres històrics. Per a la calibratge del model TETIS en masses amb sèries hidrològiques aforades més recents (Carraixet), s'han utilitzat dades meteorològiques interpolats del projecte Spain02 elaborats per AEMET i el Grup de Meteorologia de la Univ. de Cantàbria (UNICAN), que arrepleguen precipitació i temperatures màximes i mínimes diàries sobre una malla regular d'alta resolució en la seua versió 4 (0.11ºx0.11º). Es partix del TFM realitzat per Hebert Tejada Espinoza, sobre modelació en TETIS en el barranc del Carraixet. No obstant això, aquests models inicials no permeten la representació adequada dels cabals nuls, ni la variabilitat espacial del règim hidrològic en aquests rius. Per a això s'ha introduït una modificació en el model TETIS que incorpora les pèrdues per transmissió en llit, així com les zones kàrstiques i els brolladors. Estes modificacions han suposat una millora molt important en els resultats obtinguts. A este respecte indicar que la calibració de les perdudes per transmissió en llit ha sigut realitzada en la rambla de la Vídua dins del TFM de Carlos Israel Montalvo. Posteriorment, s'ha implementat el model TETIS en el riu Cervol i en la rambla d'Alcalá, en el riu Cervol hi ha dades d'aforament entre els anys 1912 i 1929, per a això s'han utilitzat les dades pluviomètriques històriques proporcionats per AEMET, les dades geològiques de l'IGME, dades sobre usos del sòl de Corine Land Cover i característiques del sòl de la Base de Dades Europea de Sòls, entre altres. Quant a la implementació del model hidrològic TETIS en la Rambla d'Alcalá, ha de considerar-se que no disposa d'estacions d'aforament, per la qual cosa ha sigut necessari extrapolar el calibratge obtingut dels altres rius modelats. Quant a l'aplicació TREHS, en desenrotllament, permet introduir informació hidrològica de diferents fonts, com models, estacions d'aforament, enquestes o observacions directes. A més permet diferenciar la informació que respon al règim natural no alterat i la informació que fa referència a la situació actual. Amb les diferents fonts d'informació classifica el riu d'estudi en diferents hidrotipus. Una vegada obtingudes i validades les sèries hidrològiques del règim natural per mitjà del model TETIS, s'introduïx esta informació dins de l'aplicació TREHS junt amb les enquestes i observacions directes, permetent definir l'hidrotipus.