Caudales ambientales: Definición
Los caudales ambientales se definen como la cantidad de agua necesaria que discurre por un cauce para que el ecosistema en el que está inmerso este curso de agua sea saludable.
El caudal ambiental describe la cantidad, la calidad y el momento de los flujos de agua necesarios para sustentar los ecosistemas de agua dulce y los medios de subsistencia y bienestar de los seres humanos que dependen de estos ecosistemas.
Es muy necesario incluir los caudales ambientales en los planes del uso del agua en cada sector para una gestión eficiente del agua.
Evaluación del caudal ambiental por enfoque hidrológico
Hay muchas técnicas y métodos que se aplican para evaluar los requisitos de caudales ambientales en todo el mundo. Estos métodos se pueden clasificar en cuatro categorías: método hidrológico, métodos de calificación hidráulica, simulación de hábitat y métodos holísticos. Los métodos difieren en el ámbito de aplicación y los requisitos de datos. Cada método tiene ventajas y desventajas.
A continuación, se presentan los métodos hidrológicos o de “escritorio”, los cuales se aplican a la falta de disponibilidad y tiempo de datos ecológicos e hidrológicos.
1. Método Tennant
El método Tennant es un enfoque simplista que define los valores de flujo ambiental como porcentaje de la descarga diaria promedio o flujo anual medio (MAF). Por lo tanto:
- el 10 % de MAF se considera como caudal mínimo absoluto,
- el 30 % de MAF se recomienda para el sostenimiento de un buen hábitat,
- el 60-100 % de MAF se espera que proporcione condiciones óptimas de hábitat.
- el evento de enrojecimiento natural es 200% de MAF.
2. Método Tessman
Tessman, también llamado método de Tennant modificado, considera la variación natural en el caudal medio mensual (MMF) para determinar el umbral de flujo. La regla de Tessman recomienda pautas de flujo mínimo que requieren que el flujo varíe cada mes. El caudal ambiental para cada mes se determina considerando la siguiente regla;
- MMF, si MMF < 40% MAF
- 40% MAF, si 40% de MAF< MMF< 100%MAF
- 40% MMF, si MMF > MAF
3. Método de la calculadora del flujo ambiental global (GEFC)
Global Environmental Flow Calculator (GEFC) es un paquete de software desarrollado por el Instituto Internacional de Gestión del Agua (IWMI) para vincular el flujo y la condición ecológica. GEFC se basa en un Flujo de referencia Curva de Duración (FDC) basada en series de tiempo de descarga mensual y calcula cuánto se puede modificar el flujo cambiando el FDC de referencia original para cada Clase de Gestión Ambiental (EMC) especificada para mantener el río.
La referencia original FDC correspondiente a los 17 puntos porcentuales fijos en el eje de probabilidad son: 0.01, 0.1, 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 99, 99.9 y 99.99 por ciento para cubrir toda la gama de caudales.
EMC tiene seis clases, tales como Clase A: natural, Clase B: ligeramente modificada, Clase C: moderadamente modificada, Clase D: modificada en gran medida, Clase E: modificada seriamente y Clase F: modificación crítica. Cuanto mayor sea el EMC, más agua deberá asignarse al ecosistema o la conservación y será necesario preservar una mayor variabilidad del flujo.
Caudales ambientales y las represas hidroeléctricas
Los proyectos hidroeléctricos pueden alterar los flujos naturales y el ecosistema de agua dulce. La magnitud, frecuencia, duración y tiempo del régimen de flujo y sus sedimentos pueden cambiar debido a la operación de la presa. La conectividad longitudinal de aguas arriba a aguas abajo se pierde y cambia debido a la barrera física de la presa. La conectividad lateral entre el canal principal y la llanura aluvial se ve disminuida o reducida debido a la pérdida de inundación. Un desafío principal en el desarrollo de los recursos hídricos es el diseño y la operación de proyectos de infraestructura para brindar beneficios sociales y prevenir la pérdida de servicios ecosistémicos naturales y la pérdida de biodiversidad.
El caudal ambiental se utiliza como una herramienta en la gestión de los impactos de las represas hidroeléctricas y se convierte en un componente importante de la necesidad de salvaguardar los ecosistemas aguas abajo y los servicios ecosistémicos al gestionar el agua para satisfacer la demanda de producción de energía.
Mantener la cantidad y el momento del agua liberada del embalse para el medio ambiente río abajo es fundamental para mantener la biodiversidad nativa y la integridad del ecosistema en las cuencas fluviales.
Los desarrollos sostenibles de recursos hídricos requieren operaciones de embalses que consideren y proporcionen caudales ambientales, que apoyen al ecosistema fluvial aguas abajo mediante el control del riesgo de impacto en el régimen de flujo.
Estudio de caso: Central hidroeléctrica Yeywa, Myanmar
Myanmar tiene un gran potencial para una serie de proyectos hidroeléctricos con sus abundantes recursos hídricos y características topográficas de una gran diferencia de elevación. La central hidroeléctrica Yeywa (figura 1) ubicada en el río Myitnge, es la represa hidroeléctrica más grande de Myanmar con una capacidad de 790 MW. Sin embargo, un régimen de flujo alterado relacionado con la producción de energía hidroeléctrica podría estar amenazando procesos críticos río abajo en el río Myitnge y el río receptor Ayeyarwady.
Se evaluó el requerimiento de caudal ambiental mínimo por los métodos mencionados anteriormente. La mayoría de los métodos hidrológicos proporcionan las pautas de caudal mínimo que varían cada mes y dan buenos resultados para las etapas iniciales de un estudio de caudales ambientales.
En la figura 2 se presentan los caudales antes de la construcción de la represa (natural flow) y después de la construcción (release flow), así como los resultados de las evaluaciones de los caudales ambientales determinados por los tres métodos de “escritorio”.
La operación de la central hidroeléctrica de Yeywa empezó en el año 2010, por lo que el río ha estado en un estado modificado durante algunos años y es imposible mantenerlo en condiciones naturales (clase A) y similares (clase B), según el método de GEFC. Por lo tanto, la clase de gestión ambiental C fue establecida como una clase óptima para definir el caudal ambiental del río Myitnge.
Con este tipo de evaluaciones (figura 2) y generaciones de escenarios de operación de embalses se pudiera determinar y optimizar los caudales ambientales, cuyo objetivo no es reproducir un régimen de caudal natural en su totalidad, sino lograr un régimen de caudal que mantenga los procesos esenciales necesarios para mantener ecosistemas fluviales saludables.
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