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noviembre de 2003noviembre de 2003

Javier Ferrer Polo Jefe de la Oficina de Planificación

Confederación Hidrográfica del JúcarMadrid, 29 de Marzo de 2007


INDICE:INDICE:

1. Introducción

2. Análisis presiones Informe Art. 5

3. Modelo entorno GIS de simulación presiones impactos: DBO5

4. Cuenca del río Serpis: programa de medidas

5. Conclusiones


1. Introducción


OBJETIVOS (I):

Identificar presiones sobre masas aguas superficiales (art. 15 BRPH)- la contaminación significativa originada por fuentes puntuales- la contaminación significativa originada por fuentes difusas- la extracción significativa de agua - la incidencia de la regulación- las alteraciones morfológicas- otros tipos de incidencia antropogénica:especies alóctonas, los

sedimentos contaminados y las actividades recreativas.- los usos del suelo: principales zonas urbanas, industriales, agrarias,...

Identificar presiones sobre masas agua subterráneas (art. 16 BRPH)

– fuentes de contaminación difusa– fuentes de contaminación puntual– extracción de agua– recarga artificial de agua

1. Introducción

2. Análisis presionesInforme Art. 5

3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


OBJETIVOS (II):Selección medidas a incluir en Programa de medidas (art. 41 BRPH)

– Apoyada en un análisis coste-eficacia

– Analizando los efectos sobre otros problemas ambientales y sociales

– No podrán originar mayor contaminación en las aguas superficiales

Instrucción de Planificación Hidrológica (apart. 8.1)

La estimación de los efectos de las medidas sobre el estado de las masas de agua de la demarcación hidrográfica se realizará utilizando modelos de simulación de presiones e impactos desarrollados mediante sistemas de información geográfica.

LÍNEAS DE TRABAJO

Trabajos de automatización de los cálculos realizados para la redacción del informe del artículo 5 de la DMA: modelo entorno GIS.

Desarrollo de esquema de uso combinado de modelos en entorno GIS y modelos detallados para la definición del programa de medidas

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


2. Análisis presiones Informe Art. 5


SEGURO

EN ESTUDIO

NULO

EVALUACIÓNDEL

RIESGO

MASAS

DE AGUA

−Sometidas

−No sometidas

−Sin datos

−Impacto comprobado

−Impacto probable

−Sin Impacto aparente

−Sin datos

Identificarlas Masas de Agua

IdentificarPresiones significativas

Análisis del Impacto

Informe Art. 5 DMA1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


3. Extracciones 2. Fuentes Difusas

1. Fuentes Puntuales

5. Morfológicas

7. Usos del Suelo 4. Regulación

6. Otras Incidencias

Asocia a cada MAS las presiones, el impacto, el riesgo, el programa de medidas y el de control. DB

IMPRESS

MASAS de AGUA

Red de Control de Calidad Química

Red Biológica

Red de Aforos

Análisis de presiones, impactos y riesgos

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Presiones Impactos Riesgo+2005: Inf. Art. 5Objetivo: Evaluación del riesgo de no alcanzar buen estado

PresionesAcumulación y decaimientoIdentificación y descripción Herramienta GIS

Fuentes puntuales Orgánico (Urb+ Ind) Sí GISIndustriales Sí GISPiscifactorias Sí GIS

Fuentes difusas Nitrógeno agrícola Sí GISBiocidas Sí GISSuelos contaminados Sí GIS

Extracción de agua Consuntiva Sí GISHidroeléctrica Sí GIS

Regulación Presas SíAlteraciones morfológicas Azudes:barrera Sí Identificación

Azudes:remanso Sí IdentificaciónEncauzamiento Sí IdentificaciónÁridos Sí Identificación

Otras incidencias antropogénica Esp. Alóctonas Sí IdentificaciónUsos del suelo Incendios Sí GIS

Art. 5

Identificación

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Identificación de Extracciones:

- Urbano–Agrícola

Presión por extracciones consuntivas (I)

Recurso existenteRecurso existente=recurso circulante- extracciones

CirculantecursoExistentecursoIndicador

_Re_Re1−=

Recurso circulante:

-Aportación régimen natural- Retornos

Indicador de Presión:

SuperficialesSubterránea (estacionario)

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Presión por extracciones: captaciones (II)

Municipios

AgrícolaUDA

Urbano e industrialLocalización tomas

Localización tomasA

cum

ulac

i ón

red

dren

aje

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Recurso circulante

Agrícola acumulado

Recurso existente

Presión por extracciones: balance (III)

Urbano e industrialacumulado


Presión por extracciones: indicador (IV)

Recurso circulante

Recurso existente

Nivel de Presión por extracciones consuntivas

CirculantecursoExistentecursoIndicador

_Re_Re1−=

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Presión vertidos orgánicos puntuales urbanos e industriales

Vertidos orgánicos urbanos e industriales

Nivel de presión globalpor vertidos puntuales

Recurso existente

Acu

mul

a ció

n ,

Dec

a im

ient

o

Dilu

ción

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Tramos con barbo e

incremento cota agua en azudes > 0,5

m

Tramos con trucha y

azudes > 1,0 m de altura

Masas de agua afectadas por el efecto remanso

Tramos con

anguila y presencia de azudes

Masas de agua afectadas por el efecto

barrera

Presión: azudes

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones

noviembre de 2003noviembre de 2003Masas de agua superficiales en riesgo en España

0%20%40%60%80%

100%

España Júcar

Nulo En estudio Seguro


Causas del riesgo de no alcanzar objetivos en aguas superficiales

Aguas Superficiales (%)

05

101520253035

Con

t.Pu

ntua

l

Con

t.D

ifusa

Extr

acci

ón

Reg

ulac

ión

Alt.

Mor

fol.

Inc.

Ant

rop

Uso

s su

elo

España Júcar

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Presión: contaminación puntualCumplir la Directiva 91/271/CEE y la legislación nacional que la transpone, así como la Directiva 2000/60/CE Marco del Agua u otras directivas relacionadas.Necesidad de coordinación de las actuaciones de saneamiento y depuración de las Comunidades Autónomas. Los programas de medida deben contribuir a la consecución del buen estado de las aguas en el año 2015, incluyendo:

Completar saneamiento y depuración en aglomeraciones urbanas > 2000 hab. equiv. (poblaciones rurales, diseminadas,..) Tratamiento adecuado en aglomeraciones < 2000 hab. equiv.Terciarios con tratamientos avanzados en nuevas zonas sensibles.Tratamiento aguas de tormenta.

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Presiones debidas a las extraccionesAvanzar en el conocimientos de los usos y derechos de agua (control de extracciones, seguimiento de cultivos por teledetección, programa ALBERCA, etc). Reordenación gradual de los esquemas de uso del agua.Gestión integrada de recursos superficiales y subterráneos. Mayor utilización de los recursos no convencionales.

Desalinización, para atender preferentemente demandas urbanas en zonas costeras.Reutilización directa de las aguas residuales depuradas en poblaciones costeras. Necesidad de coordinar actuaciones mediante un programa a escala nacional

Gestión de la demanda, incluyendo políticas de precios que incentiven a un uso racional de los recursos. Medidas administrativas de organización de usuarios (modificaciones normativas).

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


3. Modelo entorno GIS de simulación presiones impactos: DBO5


Trabajos PHC

Presiones Programa de medidas

Objetivo: Evaluación de las medidas propuestas

Es necesario una herramienta que permita:

1- Reproducir y mejorar las presiones analizadas en el art. 5

2- Evaluar los impactos en el medio natural

3- Automatizar los cálculos

4- Evaluar el efecto, de una manera sencilla, de diferentes alternativas o actuaciones: Programa de medidas

5- Facilitar el uso combinado con modelos detallados

Modelo entorno GIS

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Características del modelo:

• Realizado con script gráfico en GIS (Modelbuilder de ARCGIS 9.0)

• Programación sencilla, el modelo tiene aspecto de “gráfico”

• Fácilmente interpretable, autoexplicativo

• Automatizan el proceso de cálculo

• Malla 100 x 100 m (anterior 500 x 500 m) nueva capa de direcciones red de flujo similar a la anterior.

Modelo simplificado1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


REGLAMENTO MODELOS GIS

Orgánico (Urb + Ind) Sí GIS Sí

Industrial Sí GIS

Orgánico Piscifactorías Sí GIS

Nitrógeno agrícola Sí GIS

Biocidas Sí GIS

Suelos contaminados Sí GIS

Consuntiva Sí GIS Sí

Hidroeléctrica Sí GIS Sí

Regulación Presas Sí

Azudes:barrera Sí Identificación

Azudes:remanso Sí Identificación

Encauzamiento Sí Identificación

Otras incidencias antropogénicas Áridos Sí Identificación

Esp. Alóctonas Sí Identificación

Incendios Sí Identificación

Coliformes No Sí

Conductividad No Sí

Fósforo No Sí

Alteraciones morfológicas

Usos del suelo

Fuentes puntuales

ART. 5

Fuentes puntuales

Fuentes difusas

Extracción de agua

-Caudal circulante - Fósforo

- DBO5 * - Conductividad

- Coliformes

Variables amodelizar

Sí

Identificación

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Procesos a modelizar

Caudal circulante

Acumulación,Decaimiento,

Dilución

Acumulación

Derivaciones

Acumulación, Dilución

Conductividad, Coliformes, Fósforo

DBO5

Presión Variable Modelación

Detracción

Vertidospuntuales

Vertidospuntuales

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Temperatura

Distancia a costaDecaimiento

Vertidos Carga

Caudal

Concentración

Modelo entorno GIS: DBO51. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Datos de Vertidos

1- Censo de Vertidos de Comisaría de Aguas

2- Entidad de Saneamiento de Aguas Residuales de la Comunidad Valenciana para los vertidos de depuradoras

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


xkeCC ⋅−⋅= 0

( )20−⋅= Tbkk θ

Decaimiento carga orgánica en red de drenaje

θ = 1’047

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Distancia en km

Mat

eria

org

ánic

a

k=0,01 k=0,05 k=0,25

kb = 0’05 Km-1 para T = 20ºC

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Diagrama modelo entorno GIS

Vertido industrial

Vertido piscifactoría

Caudal

Concentración

Factor de decaimientoVertidourbano

Datos

Operaciones

Resultados1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


DBO5 (mg O2/l)

Carga (tn O2/año) Concentración DBO5

Para caudal medio anual

Valor para cada masa: media + desviación típica

Los umbrales coinciden con los límites de clases de agua prepotable:

A1 <<

A1 < 3 mg O2/l

3<A2<5 mg O2/l

5<A3<7 mg O2/l

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Características modelo entorno GIS

- Escala temporal: Valores estacionarios: medios o percentiles- Escala espacial: Valor por celda: necesidad de promediar en la masa de agua- Simulación régimen alterado:

- Difícil modelación de la gestión del sistema- Fácil integración de resultados de otros modelos en forma de mapas: caudales circulantes

- Facilidad de simular efecto de distintas actuaciones a escala de gran cuenca- Posibilidad de combinar con modelos detallados:

- Determinación del percentil de diseño- Calibración del parámetro de decaimiento

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones

noviembre de 2003noviembre de 2003 Modelo detallado

Oxígeno Disuelto

2

3

4

5

6

7

8

9

10

01/1

0/19

99

01/1

2/19

99

01/0

2/20

00

01/0

4/20

00

01/0

6/20

00

01/0

8/20

00

01/1

0/20

00

01/1

2/20

00

01/0

2/20

01

01/0

4/20

01

01/0

6/20

01

01/0

8/20

01

01/1

0/20

01

01/1

2/20

01

01/0

2/20

02

01/0

4/20

02

01/0

6/20

02

01/0

8/20

02

01/1

0/20

02

01/1

2/20

02

01/0

2/20

03

01/0

4/20

03

01/0

6/20

03

01/0

8/20

03

01/1

0/20

03

01/1

2/20

03

01/0

2/20

04

01/0

4/20

04

01/0

6/20

04

01/0

8/20

04

01/1

0/20

04

01/1

2/20

04

mg/

l

Medido Simulado

Percentil de diseño

Modelo entorno GIS1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


DiagnósticoPresiones / Impactos

Modelos simplificados

Modelos detallados

Comprobación medidas

Parámetros calidad

Caudales diseño

Definición programa medidas

Esquema planteado

Redes controlModelos simplificados

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


4. Cuenca río Serpis: programa de medidas

Convenio CHJ, UPV y UVEG


Redes de control de calidad aguas superficiales

ICA Cocentaina

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

09/01

/1990

09/01

/1991

09/01

/1992

09/01

/1993

09/01

/1994

09/01

/1995

09/01

/1996

09/01

/1997

09/01

/1998

09/01

/1999

09/01

/2000

09/01

/2001

09/01

/2002

09/01

/2003

09/01

/2004

09/01

/2005

09/01

/2006

09/01

/2007

Serie temporal

DB

O5

mg

O2/

L

ICA Lorcha

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

01-04

-9617

-07-96

20-11

-9616

-07-97

17-06

-9826

-08-99

14-03

-0025

-07-00

28-11

-0021

-03-01

24-07

-0127

-11-01

26-03

-0223

-07-02

26-11

-0225

-03-03

29-07

-0328

-10-03

20-01

-0425

-05-04

28-09

-0431

-01-05

10-05

-0520

-09-05

23-01

-0622

-05-06

21-09

-0623

-01-07

Serie temporal

DBO

5 mg

O2/L

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Modelo simplificado: Diagnóstico actualVertidos orgánicos puntuales: DBO5

Vertidos DBO5

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Modelo de gestión (Aquatool): Sistema Serpis

Salidas embalse Beniarres (hm³/mes)

0

5

10

15

20

25

30

oct-9

9

feb-

00

jun-

00

oct-0

0

feb-

01

jun-

01

oct-0

1

feb-

02

jun-

02

oct-0

2

feb-

03

jun-

03

oct-0

3

feb-

04

jun-

04

oct-0

4

feb-

05

jun-

05

Q (hm³/mes)

Obtención de caudales por masa de agua incluyendo normas de gestión

Determinación del percentil para su inclusión en el modelo simplificado

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Modelo de gestión (Aquatool): Sistema Serpis1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


Diseño Programa de medidas

Medidas Resultado: Todas las masas > A1

Medida propuesta: reducción de la carga contaminante de los vertidos

(EDARs)Situación con medidas

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones


5. Conclusiones


Conclusiones

• Modelación en entorno GIS para el análisis de:–formulación simple: acumulación, decaimiento,dilución

–efecto cuantitativo de las principales presiones actuales

– diseño/comprobación previa del Programa de medidas

•Características:

– sencillez y eficiencia de los medios informáticos

– aplicabilidad a escala de gran cuenca

– posibilidad de un uso combinado con modelos detallados: régimen alterado

• Reto importante para su aplicación en los PPHH

1. Introducción


3. Modelo GIS: DBO5

4 Cuenca Serpis

5. Conclusiones

javier ferrer polo jefe de la oficina de planificación ... · - fácil integración de resultados...

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