TRABAJO DE FIN DE MÁSTER:

ESTUDIO DEL ASEGURAMIENTO DEL CAUDAL ECOLÓGICO DEL RÍO MIJARES EN EL TRAMO DE MONTANEJOS (CASTELLÓN), POR COMBINACIÓN DE LAS DESCARGAS DE SUS MANANTIALES TERMALES Y SUELTAS DEL EMBALSE DE

CIRAT

Autor: David J. Alarcón Ataucusi

Director: Dr. Félix Francés García

Valencia, julio 2018

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 2

Índice

Introducción

Objetivos

Área de estudio

Información hidrometeorológica

Metodología

Modelación hidrológica TETIS+MU

Modelación térmica SSTEMP

Conclusiones

Introducción

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 3

La localidad de Montanejos, se caracteriza por tener fuentesimportantes de manantiales termales en el tramo comprendido entre elembalse Cirat y el Puente Hierro.

Declarada según Real Orden del 13 de octubre del año 1863, como zonaprotegida por sus propiedades minero medicinales.

Sin embargo, en el Plan Hidrológico del Júcar (PHJ), se establece uncaudal ecológico según Real Decreto 1/2016 de 0.4m3/s para el tramode estudio.

El caudal ecológico controlado desde el embalse Cirat genera impactosnegativos en la temperatura de sus fuentes de baño del municipio deMontanejos.

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Objetivos

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 4

Objetivo general

Determinar la descarga del Manantial termal Montanejos,mediante una modelación continua para luego evaluar elaseguramiento del caudal ecológico del río Mijares en el tramoMontanejos y minimizar el impacto térmico en las zonas de bañode este municipio.

Objetivos específicos

Implementación del modelo TETIS teniendo los fenómenoskársticos

Calibrar el parámetro del modelo unicelular (MU) paradeterminar la descarga del manantial termal.

Implementar el modelo térmico que sea capaz de reproducir lavariación a nivel espacial y temporal de la dinámica de latemperatura del río Mijares en el tramo Montanejos paradiferentes escenarios.

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Área de estudio

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 5

Cuenca del Alto Mijares

Clima mediterráneo

Superficie de la cuenca: 1,682 km2

Precipitación: 437mm/año

ET0: 867 mm/año

Altitud: 461 a 2,010 msnm

Fenómenos kársticos->Manantiales

de Babor, Escaleruela y Mar de Royo

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Área de estudio

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 6

Tramo Montanejos

Longitud: 2.50 km

Tramo comprendido entre embalse de

Cirat y el puente de Hierro.

Descarga del manantial termal en este

tramo

Potencial turístico de la zona

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Caracterización geológica

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 7

Pina-Barracas

Montanejos

Sierra de Gúdar: Conformado por materiales carbonatados de origencretácico inferior (calizas, margas y arcillas)

Sierra de Javalambre: Principalmente por materialcarbonatado de origen jurásico(calizas, margas, arcillas y yesos).

CORTE I-I’Río de

ManzaneraSarrión

Loma Quemada

La zona de Depresión Sarrión: Sedimentos detríticos con carácter mas grueso (conglomerados y arcillas)

Sur de Javalambre (Manzanera yMaimona): Triásico keuper quefavorece el afloramiento demanantiales .

Río Maimona

El RodanoCORTE I-I

II

II

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Información Hidrometeorológica

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat 8

Precipitación y temperatura Spain02(V2)

Rejilla de 0.2ºx0.2º (~20km)

9 estaciones interpoladas

Escala temporal: diaria (1991-2008)

Evapotranspiración de referencia (ETo)

Ecuación de Hargreaves

Estaciones de aforo: CEDEX

Terde ---> Calibración (2000-2004)

A la entrada del E. Arenós ---> Validación (1994-2008)

Datos meteorológicos para tramo Montanejos : AEMET Y SIAR

Meteorológicos (Ta, HR, Rs, V, HS, Te)

Parámetros de sombra temperatura (in situ)

𝐸𝑇𝑜 = 0.0023 (𝑇𝑚𝑒𝑑 + 17.8) 𝑇𝑚𝑎𝑥 − 𝑇𝑚𝑖𝑛0.5𝑅𝑎

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Metodología de trabajo

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 9

Estimación de

parámetrosCalibración de TETIS en

Terde

Validación espacio-

temporal del modelo

integrado

Información

meteorológica

Información espacial

Mapas de parámetros

Físicas cuenca

Validación espacial TETIS

Calibración del Modelo

Unicelular (MU)

Recarga de

manantiales

Caudales simulados

incluido Q manantiales

hasta Arenós

Parámetros de MU (α y

Vo)

Calcular descarga

de los manantiales

con MU

Utilizamos los

parámetros

FCs, α y Vo

Calcular descarga

de los manantiales

con MU

Predicción en la

cuenca intermedia

Montanejos

t

Desagregación del flujo

del manantial Subt.

Montanejos MU

Modelo térmico

SSTEMP

en tiempo seco

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

EMP!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra

de

Gúdar

Sie

rra

de

J

avalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

Mapa de zonas

kársticas

(Permeabilidad

IGME)

Caudales simulados

Recarga de manantiales

(flujo subterráneo

profundo)

Determinar la zona

de recarga de los

manantiales

Hidrología

Meteorológica

Geometría del cauce

Variables de sombra

ArenósTerde

Cca intermedia Manantiales

Modelo Hidrológico TETIS

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 10

TETIS es un modelo conceptual distribuido, discretiza la cuenca en malla de celdas , con una estructura de tanqueinterconectados horizontal yverticalmente. 7 tanques de almacenamiento

En ladera Nieve (To) Intercepción (T6) Estático (T1) Superficie de ladera (T2) Gravitacional en suelo sup. (T3)

Acuífero (T4) Cauce (T5)

7 flujos de salida Simulación de Flujos kársticos

t

Y4

𝑋i = 𝑀𝑖𝑛 𝑋i−1, ∆𝑡. 𝑘𝑝∗

Q=αVDescarga Manantial

MU

V

Kp +∞

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Estructura de parámetros de TETIS

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Parámetros efectivos del modelo son los representan mejor larealidad de cada proceso en la cuenca. El Valor inicial parámetros

Factores correctores -->Corrige errores

Por efecto de escala espacio –temporal y Conceptualización , etc.

Los errores son generales para toda la cuenca =>Factores correctores globales

FC1. Almacenamiento estático

FC2. Evapotranspiración

FC3. Infiltración gravitacional

FC4. Escorrentía directa.

FC5. Percolación.

FC6. Interflujo.

FC7. Flujo subterráneo no conectado.

FC8. Flujo base

FC9. Velocidad de onda en la red fluvial

X FC =

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

± Almac. Cubierta

mm

0

3

4

5

6

0 7.5 15 22.5 303.75Km

± Almac. Cubierta

mm

0

3

4

5

6

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Estimación de mapa de parámetros

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Parámetros del modelo TETIS

Parámetros geomorfológicos

(MED, IGN)

M.Pendiente

M.Dirección de drenaje

M.Celdas drenantes acum.

M.Velocidad superficial en ladera

Usos de suelo

CLC 2000 (IGN)

Factores de vegetación (λv)

Intercepción máxima en cubierta vegetal

Parámetros hidráulicos del Suelo

(ESDB y mapa de permeabilidad IGME)

Alm. Estático (Hu)

Cap. Infiltración (Ks)

Cap. Percolación (Kp)

Capacidad de percolaciónmodificado (Kp_Karst)

Todos estos mapas tienen una escala espacial de 100x100m Alguno de ellos fueron determinados en su TFM (Jaime ,2015)

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Mapas derivados de MED

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±

0 10 205 Km

MED

msnm

Max: 2010

Min : 461

MED

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

±

0 10 205 Km

Pendiente

%Max : 136

Min : 0

Velocidad

m/sMax : 1.65

Min : 0

Dirección de flujo

Código

1

2

4

8

16

32

64

128

Celdas drenantes acumuladas

0 - 1,319

1,320 - 5,278

5,279 - 10,560

10,570 - 17,810

17,820 - 25,070

25,080 - 32,990

33,000 - 66,630

66,640 - 117,400

117,500 - 131,900

132,000 - 167,600

Celdas drenantes acumuladas

±

0 10 205 Km

Pendiente

%Max : 136

Min : 0

Mapa de pendiente

±

0 10 205 Km

Pendiente

%Max : 136

Min : 0Velocidad

m/sMax : 1.65

Min : 0

Velocidad superficial en la ladera

±

0 10 205 Km

Pendiente

%Max : 136

Min : 0

Velocidad

m/sMax : 1.65

Min : 0

Dirección de flujo

Código

1

2

4

8

16

32

64

128

Dirección de drenaje

Mapas derivados de Usos de Suelo

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±

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Cobertura de suelo

CLC-2000

Bosque de caducifolio

Bosque de coniferas

Bosque de transición

Bosque esclerófila

Bosque mixto

Cultivos de secano

Cultivos y veget. natural

Frutales

Masas de agua

Mosaico de cultivos

Olivar

Pastizales naturales

Pasto natural

Roquedos

Terrenos de regadío

Urbano

CLC 2000

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4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

CLC 2000

± Intercep. Max.

mm

0

1

3

4

5

9

0 10 205 Km

Mapa Imáx

Almacenamiento estático

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± ROO (m)

High : 2

Low : 0.1

0 10 205 Km

ROO (m)

High : 2

Low : 0.1

Prof. Raíces sin obstáculo ± ROO (m)

High : 2

Low : 0.1

0 10 205 Km

AWC_TOP

80

165

200

(mm/m)

Capacidad de agua disponible ±

Almac. Cubierta

mm

0

3

4

5

6

0 10 205 Km

Prof. Raíces

(m)High : 1.5

Low : 0

Profundidad de raíces

±Almac. Cubierta

mm

0

3

4

5

6

0 10 205 Km

Almac. Superf.

mmHigh : 16

Low : 0

Almacenamiento superficial

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1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

±Almac. Cubierta

mm

0

3

4

5

6Hu

mmMax : 264

Min : 0

0 10 205 Km

Mapa de Hu

𝐻𝑢 = 𝐴𝑠𝑢𝑝 + 𝐴𝑊𝐶_𝑇𝑂𝑃 × 𝑚í𝑛 𝐻𝑝𝑟; 𝑅𝑂𝑂

Parámetros hidráulicos del suelo

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2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6.Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

±

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Textura

Fina

No data

Medio grueso

Media fina

Ks

mm/hHigh : 11.72

Low : 1.43

Ks

mm/h

1.43

1.92

5.68

11.72

Capacidad de infiltracióndel suelo superior.

F. Pedotransferenciade (Saxton y Rawls,2006)

Mapa de zonas kársticas

!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra de

Gúd

ar

Sie

rrad

eJavalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

±

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Permeabilidad/Litologia

Q-MA

Q-M

Q-B

M-B

I-B

D-MB

D-M

D-B

D-A

C-M

C-B

C-A

Kp

mm/h

41,666.70

416.67

4.16

0.42

0.04

0

Capacidad de percolación del sustrato

Mapa dePermeabilidad deIGME

±

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Permeabilidad/Litologia

Q-MA

Q-M

Q-B

M-B

I-B

D-MB

D-M

D-B

D-A

C-M

C-B

C-A

Kp_karst

mm/h

100,416.70

100,004.20

41,666.70

416.67

4.17

0.42

0.04

0

Capacidad percolación zonas karst

Reclasificandozonascarbonatadas:C-AltoC-MedioC-Bajo

Calibración del modelo TETIS

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Factor corrector del modelo FCs Valor

Almacenamiento estático FC1 3.975

Evapotranspiración FC2 0.828

Infiltración FC3 0.840

Escorrentía directa FC4 1.287

Percolación FC5 0.471

Interflujo FC6 170.609

Flujo subterráneo profundo FC7 0.087

Flujo base FC8 260.033

Velocidad del flujo base FC9 0.133

Factor de interpolación de la lluvia β 0.002

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra

de

Gúdar

Sie

rra

de

Javalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

Terde

0

10

20

30

40

500

5

10

15

20

25

30

35

en

e.-

00

ab

r.-0

0

jul.

-00

oc

t.-0

0

en

e.-

01

ab

r.-0

1

jul.

-01

oc

t.-0

1

en

e.-

02

ab

r.-0

2

jul.

-02

oc

t.-0

2

en

e.-

03

ab

r.-0

3

jul.

-03

oc

t.-0

3

en

e.-

04

pre

cip

ita

ció

n(m

m)

Ca

ud

al

(m3

/s

)Precipitación

Qobservado

Qsimulado

Calibración: Terde (2000-2004) NSE=0.61; Err.Vol=-0.13%

0

10

20

30

400

5

10

15

PP

(m

m)

Q (

m3

/s

)

Precipitación

Qobservado

Qsimulado

Validación temporal TETIS

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 18

0102030405060708090100

0

50

100

150

200

en

e.-

94

sep

.-9

4

ma

y.-

95

en

e.-

96

sep

.-9

6

ma

y.-

97

en

e.-

98

sep

.-9

8

ma

y.-

99

en

e.-

00

sep

.-0

0

ma

y.-

01

en

e.-

02

sep

.-0

2

ma

y.-

03

en

e.-

04

sep

.-0

4

ma

y.-

05

en

e.-

06

sep

.-0

6

ma

y.-

07

en

e.-

08

H4

(m

m)

H1

(m

m)

H1 (mm) H4 (mm)

Nivel medio del tanque estático y acuífero (1994-2008)

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra

de

Gúdar

Sie

rra

de

J

avalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

Terde

0

5

10

15

20

25

30

35

400

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

en

e.-

94

sep

.-9

4

ma

y.-

95

en

e.-

96

sep

.-9

6

ma

y.-

97

en

e.-

98

sep

.-9

8

ma

y.-

99

en

e.-

00

sep

.-0

0

ma

y.-

01

en

e.-

02

sep

.-0

2

ma

y.-

03

en

e.-

04

sep

.-0

4

ma

y.-

05

en

e.-

06

sep

.-0

6

ma

y.-

07

en

e.-

08

Pre

cip

ita

ció

n(m

m)

Ca

ud

al

(m3

/s

)

Precipitación

Qobservado

Qsimulado

Validación temporal: Terde (1994-2008) NSE=0.40 y Err.Vol=-8.55%

Validación espacial de TETIS y calibración de MU

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 19

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

en

e.-

00

ab

r.-0

0

jul.

-00

oc

t.-0

0

en

e.-

01

ab

r.-0

1

jul.

-01

oc

t.-0

1

en

e.-

02

ab

r.-0

2

jul.

-02

oc

t.-0

2

en

e.-

03

ab

r.-0

3

jul.

-03

oc

t.-0

3

en

e.-

04

Q(m

3/s

)

Descarga total del manantial Babor, Escaleruela y Mar de Royo (2000-2004)

Q=αV

Coef. de descarga=0.0019 día-1

Qm.sim=2.60m3/s

Qm. obs=2.15m3/s (CHJ)

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra

de

Gúdar

Sie

rra

de

Javalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

Arenós

1

21

41

61

81

101

1

21

41

61

81

101

121

141

161

181

201

en

e.-

00

ab

r.-0

0

jul.

-00

oc

t.-0

0

en

e.-

01

ab

r.-0

1

jul.

-01

oc

t.-0

1

en

e.-

02

ab

r.-0

2

jul.

-02

oc

t.-0

2

en

e.-

03

ab

r.-0

3

jul.

-03

oc

t.-0

3

en

e.-

04

Pre

cip

ita

ció

n(m

m)

Ca

ud

al

(m3

/s

)Precipitación

Qobservado

Qsimulado

Validación espacial: E. Arenós (2000-2004) NSE=0.76 y Err.Vol=10.78%

Validación Espacio-Temporal

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 20

Qm.sim=2.87m3/s

Qm. obs=2.15m3/s (CHJ)

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra

de

Gúdar

Sie

rra

de

J

avalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

Arenós

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

en

e.-

94

en

e.-

95

en

e.-

96

en

e.-

97

en

e.-

98

en

e.-

99

en

e.-

00

en

e.-

01

en

e.-

02

en

e.-

03

en

e.-

04

en

e.-

05

en

e.-

06

en

e.-

07

en

e.-

08

Q(m

3/

s)

Descarga total del manantial Babor, Escaleruela y Mar de Royo (1994-2008)

0

20

40

60

80

100

120

1400

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

en

e.-

94

en

e.-

95

en

e.-

96

en

e.-

97

en

e.-

98

en

e.-

99

en

e.-

00

en

e.-

01

en

e.-

02

en

e.-

03

en

e.-

04

en

e.-

05

en

e.-

06

en

e.-

07

en

e.-

08

Pre

cip

ita

ció

n(m

m)

Ca

ud

al

(m3

/s

)Precipitación

Qobservado

Qsimulado

Validación espacio-Temp: E. Arenós (1994-2008) NSE=0.67 y Err.Vol=7.22%

Predicción Manantial Termal Montanejos

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 21

Descarga total del manantial termal Montanejos (10/1986-09/2006)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Q(m

3/

s)

Q sim=0.64 m3/s

Qobs=0.50 m3/s (aforado puntual)

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

!H!H!H

!H

#*

#*P!.

±Sierra

de

Gúdar

Sie

rra

de

Javalambre

Terde Man. Babor yMar de Royo

ManantialEscaleruela

EmbalseArenos

Montanejos

Alquería

0 7.5 15 22.5 303.75Km

Fuente de baños

Subcuenca Terde

Subcuenca Arenos

Alto Mijares

Zonas kársticas

Red de drenaje

#* Estaciones de Aforo

Embalses

!. Manantiales

Sbca Maimona y Montán

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

20

40

60

80

100

120

140

oc

t.-8

6

oc

t.-8

7

oc

t.-8

8

oc

t.-8

9

oc

t.-9

0

oc

t.-9

1

oc

t.-9

2

oc

t.-9

3

oc

t.-9

4

oc

t.-9

5

oc

t.-9

6

oc

t.-9

7

oc

t.-9

8

oc

t.-9

9

oc

t.-0

0

oc

t.-0

1

oc

t.-0

2

oc

t.-0

3

oc

t.-0

4

oc

t.-0

5

oc

t.-0

6

Pre

cip

ita

ció

n(m

m)

Ca

ud

al

(m3

/s

) Precipitación

Qsimulado

Hidrograma simulada de cuenca intermedia Montanejos(10/1986-09/2006)

Modelo térmico

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 22

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

En

e

Fe

b

Ma

r

Ab

r

Ma

y

Jun

Jul

Ag

o

Se

p

Oc

t

No

v

Dic

Q (m3/s)Descarga Manantial termal

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Q

(m

3/s

)

Probabilidad de ser superado (%)

CDC Manantial termal

Qmín=0.24m3/s

Modelo térmico

SSTEMP

Escenario Nº 01

E. Cirat: Q=0 m3/s

Descarga media mensual manantial

Escenario Nº 02

E. Cirat: Q=0.4 m3/s

Descarga media mensual Manantial

Escenario Nº 03

Manantial Qm=0.24 m3/s

E. Cirat: Q=0.16 m3/s

Calibración

FLUJO DE CALOR:

Radiación solar

Radiación reflejada

Convección

Conducción

Evaporación

Sombra Veg. y

topográfica

Fricción de fondo

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Datos de entrada al modelo térmico

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 23

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP 𝑊 = 𝐴𝑄𝐵

Obtenidos de modelación

hidráulica con IBER

Variables geométricas del tramo de estudio

Mes Temp. de

aire(°C)

HR

(%)

Velocidad

de viento

(m/s)

Temp. de

terreno

(°C)

Gradiente

térmico

(J/m2/s/ °C)

Horas de

Sol (%)

Rs(J/m2/s)

FAO

Ene 6.64 71.24 1.09 13.97 1.65 45.7 156.25

Feb 7.51 66.94 1.10 13.97 1.65 45.4 212.50

Mar 9.96 63.53 1.20 13.97 1.65 45.0 283.33

Abr 11.58 62.53 1.17 13.97 1.65 42.0 361.46

May 15.69 62.06 1.09 13.97 1.65 45.0 413.54

Jun 20.24 60.18 1.00 13.97 1.65 50.0 436.46

Jul 22.67 58.35 0.99 13.97 1.65 60.0 425.00

Ago 22.64 61.29 1.02 13.97 1.65 55.0 382.29

Sep 18.61 65.65 0.98 13.97 1.65 47.0 312.50

Oct 14.71 69.94 1.01 13.97 1.65 46.5 234.38

Nov 9.77 70.82 1.02 13.97 1.65 45.0 169.79

Dic 7.22 72.71 1.09 13.97 1.65 48.0 141.67

Variables meteorológicas mensuales

Tramo Latitud

(º)

Longitud

(Km)

Elevación

aguas

arriba

(msnm)

Elevación

aguas abajo

(msnm)

Termino

A (s/m2)

Termino

B

Número de

Manning

1 40.076 0.229 464.000 461.970 18.141 0.071 0.035

2 40.075 0.219 461.270 458.280 7.278 0.060 0.035

3 40.074 0.145 457.680 457.280 11.447 0.157 0.035

4 40.075 0.243 456.930 456.320 21.717 0.072 0.030

5 40.075 0.470 456.320 452.640 21.717 0.072 0.030

6 40.075 0.395 452.284 450.555 17.636 0.073 0.035

7 40.070 0.786 450.400 443.740 15.186 0.165 0.035

Datos de entrada al modelo térmico

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 24

Mes

Manantial Montanejos Embalse Cirat

Qman

Esc.1 (m3/s)

Temperatura de salida

(°C)

Qe Esc.2

(m3/s)

Qcomp Esc.3

(m3/s)

Temperatura de entrada

(°C)

Ene 0.65 24.4 0.4 0.16 6.64

Feb 0.66 24.4 0.4 0.16 7.51

Mar 0.65 24.4 0.4 0.16 9.96

Abr 0.65 24.4 0.4 0.16 11.58

May 0.67 24.4 0.4 0.16 15.69

Jun 0.68 24.4 0.4 0.16 20.24

Jul 0.67 24.4 0.4 0.16 22.67

Ago 0.64 24.4 0.4 0.16 22.64

Sep 0.62 24.4 0.4 0.16 18.61

Oct 0.61 24.4 0.4 0.16 14.71

Nov 0.62 24.4 0.4 0.16 9.77

Dic 0.63 24.4 0.4 0.16 7.22

Variables hidrológicas mensuales

Tramo Azimut(º)

LADO OESTE

Altitud

topográfica

(º)

Altura de

vegetación

(m)

Corona de

vegetación

(m)

Distancia de

vegetación

(m)

Densidad

de la

vegetación

(%)

1 6.136 13.801 9.5 3.6 0.8 90

2 -71.571 13.913 6.4 2.5 0.9 85

3 17.655 12.394 5.6 1.5 3.5 70

4 -65.072 8.449 3.6 2.6 2.5 50

5 -65.072 7.032 6.2 4.5 2.0 90

6 4.047 5.396 12.0 6.2 0.5 95

7 -47.434 4.745 8.1 5.4 1.5 85

Tramo Azimut(º)

LADO ESTE

Altitud

topográfica

(º)

Altura de

vegetación

(m)

Corona de

vegetación

(m)

Distancia de

vegetación

(m)

Densidad

de la

vegetación

(%)

1 6.136 11.934 8.3 4.1 0.8 92

2 -71.571 8.746 7.3 3.0 1.2 80

3 17.655 31.598 6.8 2.0 3.0 65

4 -65.072 29.447 3.1 3.5 2.0 55

5 -65.072 8.253 5.5 4.5 1.0 95

6 4.047 9.012 12.5 7.0 0.9 95

7 -47.434 10.448 7.5 5.6 1.9 95

Variables de sombra de vegetación y topográfica

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Calibración del modelo y resultados del Escenario 1

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 25

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

8101214161820222426

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Te

mp

era

tura

(°c

)

Distancia(Km)

TEMPERATURA MEDIA SIMULADO Y

OBSERVADA

Tmedia sim Tmedia obs

Calibración del

modelo

satisfactorio a lo

largo de tramo

de estudio.

Escenario Nº 01

E. Cirat: Q=0 m3/s

Descarga media mensual de Manantial

20.0

22.5

25.0

27.5

30.0

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Te

mp

era

tura

(°C

)

Distancia(Km)

Invierno

Primavera

Verano

Otoño

Fu

en

ted

e l

os b

añ

os

Bc

oM

aim

on

a

Em

ba

lse

Cir

at

Pu

en

ted

e h

ierr

o

24ºC

TEMPERATURA MEDIA SIMULADA ESC. Nº 01

Escenario

Actual del

tramo de

estudio.

Resultados del modelo térmico

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 26

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

Descenso de 3ºC en

verano con

respecto al

escenario Nº 01.

5

10

15

20

25

30

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Te

mp

era

tura

(°C

)

Distancia(Km)

TEMPERATURA MEDIA SIMULADA –ESCENARIO Nº 02

Invierno

Primavera

Verano

OtoñoFu

en

ted

e l

os b

añ

os

Bc

oM

aim

on

a

Em

ba

lse

Cir

at

Pu

en

ted

e h

ierr

o

21ºC

Similar al escenario

Nº 02 , con la

diferencia de que

es menor el

impacto en la

estación verano.

Escenario Nº 02

E. Cirat: Q=0.4 m3/s

Descarga media mensual Manantial

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Te

mp

era

tura

(°C

)

Distancia (Km)

TEMPERATURA MEDIA SIMULADA-ESCENARIO Nº 03

Invierno

Primavera

Verano

Otoño

Fu

en

ted

e l

os b

añ

os

Bc

oM

aim

on

a

Em

ba

lse

Cir

at

Pu

en

ted

e h

ierr

o

22ºC

Escenario Nº 03

Manantial Qm=0.24 m3/s

E. Cirat: Q=0.16 m3/s

Conclusiones

Estudio del Aseguramiento del Caudal Ecológico del Río Mijares en el Tramo Montanejos, por Combinación de las Descargas de sus Manantiales y Sueltas del Embalse Cirat. 27

Tras la inclusión de los fenómenos kársticos hace que elmodelo represente satisfactoriamente los diferentes procesoshidrológicos.

La implementación del modelo TETIS ha sido imprescindiblepara predecir la descarga del manantial termal Montanejos,mediante la extrapolación de parámetros y factorescorrectores.

El caudal medio del manantial termal de Montanejos es 0.64m3/s, cumpliendo con el caudal ecológico establecido por PHJpara el tramo de estudio.

La implementacion del modelo térmico SSTEMP, nos permitiórealizar la modelación para diferentes escenarios a lo largo deltramo de estudio.

Siendo el segundo escenario, el mas desfavorable, donde eldescenso de temperaturas en las estaciones de verano yinvierno es 3 y 6ºC, respectivamente, con respecto alescenario base.

Índice

1. Introducción

2.Objetivos

3.Área de estudio

4. Información

hidrometeorológica

5.Metodología

6. Modelación

hidrológica

TETIS+MU

8.Conclusiones

7. Modelación

térmica SSTEMP

TRABAJO DE FIN DE MÁSTER:

ESTUDIO DEL ASEGURAMIENTO DEL CAUDAL ECOLÓGICO DEL RÍO MIJARES EN EL TRAMO DE MONTANEJOS (CASTELLÓN), POR COMBINACIÓN DE LAS DESCARGAS DE SUS MANANTIALES TERMALES Y SUELTAS DEL EMBALSE DE

CIRAT

Autor: David J. Alarcón Ataucusi

Director: Dr. Félix Francés García

Valencia, julio 2018

GRACIAS POR SU

ATENCIÓN