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S10_HYDRO_CYCLE_Keith kennedy_CHYN Neuchatel_25 June 20031
Océano
EvaporaciónEvapotranspiración (ET)
escorrentía
Precipitación
Acuífero
Infiltración
Evaporación
EL CICLO HIDROLOGICO
S10_HYDRO_CYCLE_Keith kennedy_CHYN Neuchatel_25 June 20032
Conceptos estándares (enfoque físico)
» Precipitación» Intercepción/Evaporación/» Evapotranspiración» Escorrentía superficial» Agua subterránea: escorrentía subterránea
Ecosistema y usos relacionados (Enfoque integral)
– Agua verde (Ecosistemas terrestres, cultivos, humedales)
– Agua azul (ecosistemas acuáticos, usos consuntivos y escurrimientos de retorno)
COMPONENTES DEL CICLO HIDROLÓGICO
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EL CICLO HIDROLÓGICO
Relación agua superficial - agua subterránea
A. Sección transversal típica de una corriente de agua en una región húmeda, donde el agua
subterránea recarga al escurrimento en el cauce
B. Sección típica de una corriente de agua en una región árida, donde la corriente superficial
recarga al acuífero
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EL CICLO HIDROLOGICO
RELACIONES ENTRE SUS COMPONENTES
0 - 58~ 2960 - 150~ 30165 - 495~ 33Escorrentía superficial
0 - 2~ 140 - 100~ 20165 - 495~ 33Recarga de acuífero
0 - 140~ 70100 - 250~ 50150 - 500~ 33Evapotranspiración real
0 - 200100200 - 500100500 - 1500100Precipitación total
mm%mm%mm%
Clima áridoClima semiaridoClima templado
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EL CICLO HIDROLOGICO: PERSPECTICA SOCIO-ECOSISTÉMICA
Océano
Evaporación y EVP alteradas
Escorrentía modificada
Provisíón de agua
Descargas de aguas tratadas
Intrusión de agua salinaAcuífero
InfiltraciónRecarga
Evaporación
Extracción
Precipitación
Húmedad del suelo
Húmedad del suelo
Alteraciones climáticas
Alteración de cubiertasdel suelo
Trasvases
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EL CICLO HIDROLOGICO
RELACIONES ENTRE SUS COMPONENTES.
PrecipitaciónEvaporación
Pozo de bombeo
Zona ribereña
Curso de agua
Agua subterránea
Pluma de contaminante
Acuífero confinado
Nivel freático
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1. Cycle Component ConceptsConceptos estándares (enfoque físico)
– Precipitación– Evaporación/Evapotranspiración– Escorrentía superficial– Agua subterránea
Otra forma de ver el ciclo hidrológico: los colores del agua
– Agua verde (humedad del suelo, ecosistemas terrestres, vegetación natural, cultivos
de secano. Se transforma en evapotranspiración)
– Agua azul (escorrentía, ecosistemas acuáticos, humedales, usos consuntivos:
abastecimientos, regadío, industria)
– Agua gris (retornos desde los usos, reutilización)
COMPONENTES DEL CICLO HIDROLÓGICO
8
1. Cycle Component ConceptsOtra forma de ver el ciclo hidrológico:
los colores del agua
– Agua verde (humedad del suelo, ecosistemas terrestres, vegetación natural, cultivos de secano. Se transforma en evapotranspiración)
– Agua azul (escorrentía, ecosistemas acuáticos, humedales, usos consuntivos: abastecimientos, regadío, industria)
– Agua gris (retornos desde los usos, reutilización)
.
– Agua virtual
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1. Cycle Component Concepts
Esquema general de los factores naturales y sociales del ciclo hidrológico.
Precipitación – el recurso básico
GW
Aguas abajoAguas arriba
Divisoria deaguas
Lluvia
Cultivos alimentados por lluvia y riego
Agua verde
Agua azulCiudad
Industria
Uso consuntivoEcosistematerrestre
Ecosistemaacuático
Escorrentía de retorno
S10_HYDRO_CYCLE_Keith kennedy_CHYN Neuchatel_25 June 200310
Bosq
ues
Prad
eras
Hum
edal
esC
ultiv
os
Precipitación
110.000km3/año
Agua verde
65%
Agua azul 35%
Trópicos y zonas templadas
Usos consuntivos
Flujo de retorno
año
año
año
año
año
año
otras regiones
LOS COLORES DEL AGUA: DISTRIBUCIÓN Y CUANTIFICACIÓN
Descarga a los mares
CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL) YA: INVENTARIO DE RECURSOS (SERIES LARGA Y CORTA)CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL) YA: INVENTARIO DE RECURSOS (SERIES LARGA Y CORTA)
EL CONSIDERAR LA INFORMACION DE LA SERIE CORTA (1980/81 – 2005/06) EL CONSIDERAR LA INFORMACION DE LA SERIE CORTA (1980/81 – 2005/06) SE REDUCEN LAS APORTACIONES EN REGIMEN NATURAL UN SE REDUCEN LAS APORTACIONES EN REGIMEN NATURAL UN 15%15%
GUADALQUIVIRCUENCAS
MEDITERRANEASGUADALETE -
BARBATE TINTO - ODIEL Y
PIEDRASTOTAL CUENCAS
ANDALUZAS
56948 17952 5969 4729 85598
SERIE LARGA (1940/41 - 2005/06)
573 545 780 636 585
SERIE CORTA (1980/81 - 2005/06)
536 502 724 617 546
450 350 512 478 435
47 47 46 15 45
SERIE LARGA (1940/41 - 2005/06)
124 169 182 152 139
SERIE CORTA (1980/81 - 2005/06)
101 151 161 140 118
SERIE LARGA (1940/41 - 2005/06)
7043 3034 1086 719 11882
SERIE CORTA (1980/81 - 2005/06)
5754 2711 961 662 10088
-18,3 -10,7 -11,5 -7,9 -15,1
38 28 25 10 33
ESCORRENTIA - APORTACION EN
REGIMEN NATURAL (HM3)
RECARGA ACUIFEROS/ ESCORRENTIA TOTAL (%)
DISMINUCION ESCORRENTIA SERIE CORTA/ SERIE LARGA (%)
RECARGA DE ACUIFEROS (MM.)
ESCORRENTIA - APORTACION EN
REGIMEN NATURAL (MM)
EVAPOTRANSPIRACION REAL (MM)
CUENCA
INVENTARIO DE RECURSOS
PRECIPITACION (MM)
SUPERFICIE (KM2)
Fuente: Proyectos de Planes Hidrológicos, elaborado por J. Corominas, 2011
ASIGNACION Y RESERVAS DE RECURSOS (1)ASIGNACION Y RESERVAS DE RECURSOS (1)
SE PROPONE UN MODERADO CRECIMIENTO DE LOS RECURSOS DISPONIBLES, CON APUESTA POR SE PROPONE UN MODERADO CRECIMIENTO DE LOS RECURSOS DISPONIBLES, CON APUESTA POR LOS RECURSOS NO CONVENCIONALES EN LAS CUENCAS MEDITERRANEASLOS RECURSOS NO CONVENCIONALES EN LAS CUENCAS MEDITERRANEAS
ACTUAL (2006)
H - 2015
H - 2027
ACTUAL (2006)
H - 2015
H - 2027
ACTUAL (2006)
H - 2015
H - 2027
ACTUAL (2006)
H - 2015
H - 2027
ACTUAL (2006)
H - 2015
H - 2027
REGULADOS 2009 2154 2167 344,5 360,5 397,4 322 14,8 2690,3
FLUYENTES 118 98 98 302,5 281,3 253,2 420,5
851 851 851 398 344 311,2 61,6 46,9 1357,5
23,1 179,6 235,3 23,1
21 103,4 133,9 9,7 30,7
2978 3103 3116 1089,1 1268,8 1331 393,3 61,7 61,7 281,7 4522,1
40,9 40,9 40,9 68,5 225 225 225 334,4
-35 -35 -35 -54,5 -46,2 -45,9 -5 -20 -89,5
-35 -35 -35 -13,6 -5,3 -5 68,5 225 220 205 244,9
2943 3068 3081 1075,5 1263,5 1326 461,8 461,8 461,8 286,7 281,7 486,7 4767
CAMBIO CLIMATICO -8 -8 -8 -8 -8
2 2 0 4
7 1 7 1
120 92 220 120 312
5754 2711 961 887 10313
51,1 39,7 48,1 32,3 46,2
GUADALQUIVIRCUENCAS
MEDITERRANEASGUADALETE -
BARBATE TINTO - ODIEL Y
PIEDRAS
RECURSOS NETOS
DISMINUCION APORTACIONES H-2027 (%)
NUEVAS INFRAESTRUCTURAS
DE REGULACION
EMBALSES
DESALADORAS
AUMENTO REGULACION (HM3/AÑO)
TRANSFERENCIAS
DESDE OTRAS CUENCAS
HACIA OTRAS CUENCAS
SALDO TRANSFERENCIAS EXTERNAS
TOTAL CUENCAS ANDALUZAS
RECURSOS DISPONIBLES PARA ATENDER LAS DEMANDAS
APORTES NATURALES MEDIOS - serie 1980-2006 -(HM3)
RECURSOS NETOS / APORTES NATURALES (%)
RECURSOS PROPIOS
SUPERFICIALES
SUBTERRANEOS
DESALACION
REUTILIZACION
SUBTOTAL PROPIOS
ACTUAL (2006)
H - 2015 H - 2027ACTUAL
(2006)H - 2015 H - 2027
ACTUAL (2006)
H - 2015 H - 2027ACTUAL
(2006)H - 2015 H - 2027
ACTUAL (2006)
H - 2015 H - 2027
POBLACION EQUIV.(MILES HABITequiv.)
4388 4617 4656 2941,1 3335,7 3774 1023,4 1099 1195,2 465,8 519,4 590 8818,3 9571,1 10215,2 15,8
REGADIO (HA) 845986 880557 880557 166928 173631 173631 59535 60942 60942 35309 42390 64026 1107758 1157520 1179156 6,4
URBANAS 436,4 393,5 412 337,9 370,5 426,5 121,5 136,2 155,6 56,2 65,8 77,2 952 966 1071,3 12,5
REGADIO 3329,5 3101,4 3101,4 981,9 936,6 835,6 318,5 296,1 303,4 183,8 194,8 296,1 4813,7 4528,9 4536,5 -5,8
GANADERIA 18,6 18 18 4,4 4,2 4,1 23 22,2 22,1 -3,9
INDUSTRIA Y ENERGIA
67,3 102,3 155,2 22,9 26,1 26,1 15,2 21,2 21,2 45,7 52,5 65,7 151,1 202,1 268,2 77,5
GOLF Y RECREATIVA 28,9 33,4 40,5 6,4 1,9 1,8 2 2,3 2,3 37,3 37,6 44,6 19,6
TOTAL DEMANDAS 3851,8 3615,2 3686,6 1376 1370,8 1332,8 461,6 455,4 482 287,7 315,4 441,3 5977,1 5756,8 5942,7 -0,6
DEMANDAS/ RECURSOS
NATURALES (%)66,9 62,8 64,1 50,8 50,6 49,2 48,0 47,4 50,2 32,4 35,6 49,8 58,0 55,8 57,6 -0,6
INFRADOTACION -608 -285 -158,1 -74,7 -6,9
SOBREXPLOTACION ACUIFEROS
-164 -124 -142,4 -32,6 0
SALDO TOTAL -772 -409 -300,5 -107,3 -6,9 0,2 6,4 -20,2 -1 -33,7 45,4 -306,6
DEMANDA URBANA E INDUSTRIAL
77 83,1 100 100 18,7 97,7 82,7 98,4
DEMANDA AGRARIA Y RECREATIVA
90,7 90,1 96,5 96,5 52,4 100 97 99,3
DEMANDA URBANA E INDUSTRIAL
93 89,5 99,1 27,9 99,4 95
DEMANDA AGRARIA Y RECREATIVA
87,1 90,7 47 44 93,5 97,6 79,2
TOTAL CUENCAS ANDALUZAS VARIACION
H-2027 / ACTUAL (%)
DEMANDAS Y BALANCES
CUMPLIMIEMTO CRITERIOS DE GARANTIA (%
VOLUMEN)
GUADALQUIVIRCUENCAS
MEDITERRANEASGUADALETE - BARBATE TINTO - ODIEL Y PIEDRAS
GARANTIA VOLUMETRICA MEDIA EN LAS
UNIDADES QUE NO CUMPLEN CRITERIOS
GARANTIA - SERIE CORTA (%)
BALANCE
USOS PRINCIPALES
DEMANDA
ASIGNACION Y RESERVAS DE RECURSOS (2)ASIGNACION Y RESERVAS DE RECURSOS (2)
SIGUE LA APUESTA POR “EL LADRILLO” Y CRECIMIENTO MODERADO Y AHORRO EN EL REGADIOSIGUE LA APUESTA POR “EL LADRILLO” Y CRECIMIENTO MODERADO Y AHORRO EN EL REGADIO
CUENCAS MEDITERRANEAS CUENCAS MEDITERRANEAS ANDALUZASANDALUZAS
GUADALQUIVIRGUADALQUIVIR
GUADALETE GUADALETE Y BARBATEY BARBATE
TINTO, ODIEL TINTO, ODIEL Y PIEDRASY PIEDRAS
CUENCA DEL CUENCA DEL CHANZACHANZA
SEGURASEGURA
GUADIANAGUADIANA
ESTADO ACTUAL DE LAS MASAS DE AGUA, ESTADO ACTUAL DE LAS MASAS DE AGUA, TIPO RIOS O LAGOS,DE LAS CUENCA TIPO RIOS O LAGOS,DE LAS CUENCA
ANDALUZAS ANDALUZAS
CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL) YA: INVENTARIO DE RECURSOS (SERIES LARGA Y CORTA)CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL) YA: INVENTARIO DE RECURSOS (SERIES LARGA Y CORTA)
EL CONSIDERAR LA INFORMACION DE LA SERIE CORTA (1980/81 – 2005/06) EL CONSIDERAR LA INFORMACION DE LA SERIE CORTA (1980/81 – 2005/06) SE REDUCEN LAS APORTACIONES EN REGIMEN NATURAL UN SE REDUCEN LAS APORTACIONES EN REGIMEN NATURAL UN 15%15%
GUADALQUIVIRCUENCAS
MEDITERRANEASGUADALETE -
BARBATE TINTO - ODIEL Y
PIEDRASTOTAL CUENCAS
ANDALUZAS
56948 17952 5969 4729 85598
SERIE LARGA (1940/41 - 2005/06)
573 545 780 636 585
SERIE CORTA (1980/81 - 2005/06)
536 502 724 617 546
450 350 512 478 435
47 47 46 15 45
SERIE LARGA (1940/41 - 2005/06)
124 169 182 152 139
SERIE CORTA (1980/81 - 2005/06)
101 151 161 140 118
SERIE LARGA (1940/41 - 2005/06)
7043 3034 1086 719 11882
SERIE CORTA (1980/81 - 2005/06)
5754 2711 961 662 10088
-18,3 -10,7 -11,5 -7,9 -15,1
38 28 25 10 33
ESCORRENTIA - APORTACION EN
REGIMEN NATURAL (HM3)
RECARGA ACUIFEROS/ ESCORRENTIA TOTAL (%)
DISMINUCION ESCORRENTIA SERIE CORTA/ SERIE LARGA (%)
RECARGA DE ACUIFEROS (MM.)
ESCORRENTIA - APORTACION EN
REGIMEN NATURAL (MM)
EVAPOTRANSPIRACION REAL (MM)
CUENCA
INVENTARIO DE RECURSOS
PRECIPITACION (MM)
SUPERFICIE (KM2)
Fuente: Planes Hidrológicos, elaborado por J. Corominas, 2011
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1. Cycle Component ConceptsOtra forma de ver el ciclo hidrológico:
El agua virtual y la huella hidrológica.
– Agua verde (humedad del suelo, ecosistemas terrestres, vegetación natural, cultivos de secano. Se transforma en evapotranspiración)
– Agua azul (escorrentía, ecosistemas acuáticos, humedales, usos consuntivos: abastecimientos, regadío, insdustria)
– Agua gris (retornos desde los usos, reutilización)
Agua virtual: el agua contenida en cada producto o materia, teniendo en cuenta el conjuto del agua usada en todo su ciclo del porducción (de de vida).
Se mide el litros o metros cúbicos
Huella hidrológica: el agua requerida por una entidad o ámbito determinado (persona, ciudad, pais...) resultado de la suma del agua virtual contenida en los materiales consumidos.
Se mide en metros cúbicos/hm3 o hectáreas/km2
.
– Agua virtual
3
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ón
ECOSISTEMAS Y ACTIVIDADES HUMANAS
PLANTEAMIENTO CONVENCIONAL Desarrollo humano
Crecimiento de la poblaciónMayor utilización de los recursos - AGUA
• Presiones sobre los distintos componentes del ciclo hidrológico
• Desmontes y roturación de terrenos para agricultura
• Perforación de pozos para explotación de agua subterránea
• Extracción y derivación de aguas superficiales
• Regulación del régimen: presas y embalses
• Modificaciones de la morfología fluvial (canalizaciones, deterioro riberas)
• Utilización de la red fluvial para evacuación : efluentes urbanos e industrailes;
• Aplicación de fertilizantes y fitosanitarios en agricultura.
Impactos en los ecosistemas con efectos de
deterioro del medio ambiente
• Alteración del régimen
• Desecación de ecosistemas acuáticos
• Alteraciones hidromorfológicos
• Salinización de suelos y aguas
• Contaminación de masas de agua (ríos, lagos, acuíferos, aguas costeras y de transición)
4
ónll
ECOSISTEMAS Y ACTIVIDADES HUMANAS
Perspectiva desde el concepto de socio-ecosistemas
El agua desempeña múltiples funciones tanto en el sistema natural como en el sistema social que son realidades inseparables : socio-ecosistemas
Funciones o servicios de regulación y soporte
• Hábitat de los ecosistemas acuáticos
• Determinante de las condiciones de vida en los ecosistemas terrestres
• Biodiversidad
• Transporte y reciclado de nutrientes• Moderador cambios climáticos• Regulación hídrica• Paisaje
Funciones o servicios de provisión y culturales•Suministro de agua potable•Producción de alimentos•Producción de energía•Transporte•Recreo•Identidad colectiva•Evacuación de residuos•Acuicultura y pesquería
Concepto de servicios ambientales o ecosistémicos: Los procesos por medio de los cuales los sistemas naturales mantienen y satisfacen la vida de las humanos
SERVICIOS ECOSISTÉMICOS EN ÁMBITOS ACUÁTICOS, DE ACUERDO A LAS CATEGORÍAS DE SERVICIOS DE LA EVALUACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS DEL MILENIO
CATEGORÍAS EJEMPLOS Provisión Provisión de materias primas (fibras, madera)
Base biofísica para actividades de pesca (en aguas interiores y marinas), caza y pastoreo Abastecimiento de agua Contribución a la producción de energía eléctrica
Regulación Protección costera Purificación del agua Secuestro de carbono Mantenimiento de la temperatura y precipitación (regulación del clima) Regulación de inundaciones Control biológico Descomposición de residuos
Culturales Turismo, recreación, y calidad estética Beneficios espirituales y religiosos, provisión de valores para generaciones futuras Educación e investigación
Soporte Contribución a la producción primaria (por ej. bancos de peces) Dispersión de semillas en corrientes de agua Formación y circulación de sedimentos Control de la erosión
Fuente: Elaboración propia
Fuente: M. Palaniappan y P. H. Gleik, 2010