UNIVERSIDAD DON BOSCO VICERRECTORÍA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO TRABAJO DE GRADUACIÓN “DETERMINACIÓN DE CAUDAL ECOLOGICO PARA PCH EN EL SALVADOR, CON BASE A LOS CRITERIOS ESTABLECIDOS POR EL MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES”. PARA OPTAR AL GRADO DE: MAESTRO EN GESTION DE LAS ENERGIAS RENOVABLES ASESOR ERICK BLANCO GUILLEN PRESENTADO POR RUDY WILFREDO MERLOS ORTIZ Antiguo Cuscatlán, La Libertad, El Salvador, Centroamérica. JULIO 2017 AGRADECIMIENTOS Gracias infinitas a DIOS todopoderoso por darme la Sabiduría necesaria y el coraje para enfrentar este nuevo reto, a mis padres Juana Merlos y José Alberto por demostrarme siempre su apoyo incondicional, a mis hermanas Marlene y Karla (Q.D.D.G) por sus consejos, a mis sobrinos que siempre estuvieron pendiente por este logro. En especial a mi bella esposa Ruth Noemí y Matías Alessandro por ser la inspiración en todo momento, gracias por aguantar a mi lado las noches de desvelo y la paciencia que me tuvieron durante la preparación de esta etapa final de mi trabajo de graduación. Gracias a mi asesor y amigo Erick Blanco por sus consejos y apoyo incondicional, al Ing. Roberto Saravia por dedicar parte de su tiempo en la revisión de este documento. A mis amigos Dr. Federico Machado, a los Ingenieros Eduar Aguirre, Elix Umaña, Wilfredo Aguilera, José Luis Franco, Wilfredo Monroy, que siempre estuvieron pendientes de la finalización de este trabajo de tesis. Al Mg. Héctor Romero por los lineamientos académico - administrativos que se dieron en el proceso de este trabajo. A todos los que han sido parte de una u otra forma de este nuevo triunfo, gracias. Ing. Rudy Merlos. Índice General. Resumen Capítulo 1: Generalidades ...................................................................................................................... 1 1.1. Introducción. ................................................................................................................................... 1 1.2. Definiciones e indicadores de calidad del agua. ............................................................................. 1 1.2.1. Indicadores de calidad del agua. ........................................................................................ 3 1.3. ¿Por qué es necesario un caudal ecológico? ................................................................................... 3 1.4. Caudales ecológicos y los aprovechamientos hídricos. .................................................................. 4 1.5. Cómo se hace en la actualidad el dimensionamiento de un caudal ecológico para Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCH). .................................................................................................... 5 1.6. Marco legislativo actual en El Salvador en lo relativo a la gestión de agua y medio ambiente. .... 6 Capítulo 2. Metodología a nivel mundial para cálculo del caudal ecológico. ..................................... 10 2.1. Métodos matemáticos. ................................................................................................................... 10 2.2. Métodos hidrobiológicos. .............................................................................................................. 10 2.3. Conceptualización general de cada uno de los métodos para determinar el caudal ecológico. .... 11 2.3.1 Porcentajes fijos. ................................................................................................................. 11 2.3.2. Fórmulas de Matthey. ......................................................................................................... 11 2.3.3 Método suizo. ...................................................................................................................... 11 2.3.4. Método de Tennant o método de Montana. Método de Tessman y otros similares. .......... 13 2.3.5. El método de Arkansas (1987). .......................................................................................... 14 2.3.6. El método de Texas (Trans-Texas Method, 1974). ............................................................ 14 2.3.7. Análisis de la frecuencia de caudales (Flow Duration Curves). ........................................ 15 2.3.8. El método de Hoppe. .......................................................................................................... 15 2.3.9. El método RVA (Range of Variability Approach, Richter et al, 1997). ............................ 15 2.3.10 Método Asturiano. ............................................................................................................. 16 2.3.11. Método Navarro. .............................................................................................................. 17 2.3.12. Método Vasco. ................................................................................................................. 17 2.3.13. Método del caudal base. .................................................................................................. 18 2.3.14. Análisis del hábitat y análisis por transectos. ................................................................... 19 2.3.15. Método del perímetro mojado. ......................................................................................... 19 2.3.16. Método de conservación de los habitáis de Nehring. ....................................................... 21 2.3.17. Método de Fleckinger. ...................................................................................................... 21 2.3.18. Método de García Dávila. ................................................................................................ 21 2.3.19. Análisis incremental. ........................................................................................................ 23 2.3.20. Método de microhábitats. ................................................................................................. 23 2.3.21. Metodología IFIM (Instream Flow Incremental Methodology). ..................................... 24 2.4. Otros métodos. .............................................................................................................................. 24 2.4.1. Métodos Holísticos. ............................................................................................................ 25 2.5 Ubicación de caudales ecológicos en El Salvador. ....................................................................... 25 Capítulo 3. Estudio de Caso de Estimación del Caudal Ecológico en el río Sensunapán o Grande de Sonsonate. ............................................................................................................................................ 32 3.1 Introducción. .................................................................................................................................. 32 3.2. Datos generales. ............................................................................................................................ 32 3.3. Datos hidrometeorológicos. .......................................................................................................... 37 3.4. Datos sobre calidad de las aguas del río. ....................................................................................... 42 3.5. Aprovechamientos. ........................................................................................................................ 45 3.5.1. Aprovechamiento hidroeléctrico. ....................................................................................... 45 3.6. Riesgos ambientales. (Proyecto USAID – Manejo de cuencas hidrográficas. (febrero.2009). .... 53 3.6.1. Riesgo de inundaciones. ............................................................................................................. 53 3.6.2. Riesgos por contaminación ambiental. ............................................................................... 55 3.7. El marco normativo. ...................................................................................................................... 55 3.8. Métodos que definen un caudal mínimo continuo para todo el año. ............................................. 63 Los métodos que no definen un régimen propiamente dicho, sino sólo un caudal mínimo fijo que servirá de límite inferior que no debe rebasarse. ...................................................................................... 63 3.9. Métodos que definen un caudal mínimo para cada mes. ............................................................... 63 3.10. Métodos que proporcionan un régimen de caudales completo. ....................................................................................................................................... 64 3.11.Métodos basados en la variabilidad natural del río. ................................................................................................................................................. 64 3.12. Resultados. .................................................................................................................................. 65 3.13. Propuesta de metodología aplicable a proyectos nuevos sobre Pequeñas Centrales Hidroeléctricas en El Salvador. .............................................................................................................................. 76 3.14. Metodología IFIM (Instream Flow Incremental Methodology). ................................................ 79 3.15. Ventajas y desventajas de Tennant e IFIM. ................................................................................ 80 Conclusiones. ....................................................................................................................................... 84 Referencias bibliográficas. ................................................................................................................... 88 Índice de figuras Figura 1. Caudal ecológico PCH Sensunapán. ...................................................................................... 6 Figura 2. Variación del perímetro mojado en función del caudal circulante. Construcción propia .... 20 Figura 3. Zonas de mayor sensibilidad ante la disminución de caudal (zonas críticas). ..................... 22 Figura 4. Ubicación de caudales ecológicos en El Salvador. Fuente: Elaboración del Plan Nacional de Gestión Integrada del Recurso Hídrico de El Salvador, con énfasis en Zonas Prioritarias. 25 Figura 5. Esquema de procedimiento genérico para encontrar el caudal ecológico. Fuente: EcoHyd, 2011 ...................................................................................................................................................... 31 Figura 6. Ubicación de la región hidrográfica Grande de Sonsonate-Banderas dentro del territorio de El Salvador. .......................................................................................................................................... 33 Figura 7. Distribución de municipios y red de drenaje en la cuenca del río Sensunapán. .................. 34 Figura 8. Distribución de los rangos de pendientes en la cuenca del río Sensunapán. ....................... 35 Figura 9. Perfil del río Sensunapán (los ejes representan el rango altitudinal y la longitud total atravesada por el cauce del río). ........................................................................................................... 36 Figura 10. Municipios y cantones localizados dentro de la cuenca del río Grande de Sensunapán. .. 37 Figura 11. Escorrentía superficial (mm) en cuencas de las regiones hidrográficas Cara Sucia – San Pedro y Sonsonate – Banderas. (Servicio Hidrológico Nacional Balance Hídrico Integrado y Dinámico - 2005) .................................................................................................................................................. 39 Figura 12. Estaciones hidrométricas en la cuenca del río Sensunapán. Fuente: Análisis hidrológico de la cuenca del río Sensunapán, como alternativa para el fortalecimiento de la gestión de riesgos y reducción de la vulnerabilidad, en el departamento de Sonsonate, El Salvador .................................. 41 Figura 13. Estaciones climatológicas de El Salvador en la cuenca del río Sensunapán. Fuente: Análisis hidrológico de la cuenca del río Sensunapán, como alternativa para el fortalecimiento de la gestión de riesgos y reducción de la vulnerabilidad, en el departamento de Sonsonate, El Salvador ................... 41 Figura 14. Aprovechamiento del agua de los sitios evaluados en los ríos de la región hidrográfica del río Grande de Sonsonate. ..................................................................................................................... 44 Figura 15. Ubicación y características de las centrales hidroeléctricas construidas en el río Sensunapán. .............................................................................................................................................................. 48 Figura 16. Distribución de caudales medios mensuales en los puntos de toma de las centrales. (SNET, 2005) ..................................................................................................................................................... 50 Figura 17. Producción de las centrales hidroeléctricas existentes en la cuenca del río Grande de Sensunapán ........................................................................................................................................... 52 Figura 18. Mapas de riesgo de inundación en la cuenca del río Sensunapán para diferentes duraciones de lluvias y periodos de retorno ........................................................................................................... 55 Figura 19. Aportaciones mensuales en régimen no alterado en la estación de Acajutla, por tipo de año (húmedo, medio o seco). ...................................................................................................................... 59 Figura 20. Curva de caudales clasificados en la serie de aforos de la estación de Acajutla. .............. 62 Figura 21 Representación gráfica de los valores medianos mensuales y de los rangos inferiores y superiores para cada mes tras la aplicación del método RVA. ............................................................ 70 Figura 22. Representación gráfica de los rangos de variabilidad natural calculados para los meses de enero, febrero, marzo y abril en la estación de aforos de Acajutla. ..................................................... 71 Figura 23. Representación gráfica de los rangos de variabilidad natural calculados para los meses de mayo, junio, julio y agosto en la estación de aforos de Acajutla. ........................................................ 72 Figura 24. Representación gráfica de los rangos de variabilidad natural calculados para los meses de septiembre, octubre, noviembre y diciembre en la estación de aforos de Acajutla. ............................ 74 Índice de tablas Tabla 1.- Caudales mínimos según el método de Tennant (1976). ...................................................... 13 Tabla 2. Estadística hidrológica por departamento año 2014 en El Salvador. (MARN, 2014) ........... 25 Tabla 3. Distribución de áreas de pendientes en la cuenca del río Sensunapán. .................................. 34 Tabla 4. Distribución de la población entre los diferentes municipios ubicados en la cuenca del río Sensunapán (datos del censo de 2007 – fuente: MARN). .................................................................... 36 Tabla 5. Rango de precipitación anual (mm) en los municipios de la cuenca del río Sensunapán (Fuente: MARN) ................................................................................................................................................. 38 Tabla 6. Caudales registrados en la central hidroeléctrica de Juayúa. ................................................. 39 Tabla 7. Caudales registrados por el Observatorio Ambiental del MARN en diferentes secciones del río Sensunapán ..................................................................................................................................... 40 Tabla 8. Sitios de muestreo de calidad de agua. ................................................................................... 43 Tabla 9. Resultados de los parámetros de calidad de agua, año 2011 .................................................. 43 Tabla 10. Resultados de los parámetros de calidad de agua para calcular el Índice de Calidad de Agua, año 2011 ............................................................................................................................................... 43 Tabla 11. Valoración de Calidad de Agua para la Región Hidrográfica del Río Grande de Sonsonate, año 2011. .............................................................................................................................................. 44 Tabla 12. Nombre y características de las centrales hidroeléctricas existentes en la cuenca del río Sensunapán o Grande de Sonsonate. .................................................................................................... 46 Tabla 13. Situación de las centrales existentes o en proyecto en el río Sensunapán, a efectos de sus respectivas autorizaciones ambientales. ............................................................................................... 47 Tabla 14. Caudales medios estimados (m3/s) en sitios de interés en la cuenca del río Sensunapán. ... 48 Tabla 15. . Instrumentos normativos para el manejo de los recursos hídricos en la cuenca del río Sensunapán. .......................................................................................................................................... 56 Tabla 16. Caracterización de la variabilidad interanual ....................................................................... 58 Tabla 17. Aportaciones mensuales y caudales diarios mensuales en la estación de Acajutla, por tipo de año ........................................................................................................................................................ 59 Tabla 18. Caracterización de la serie de caudales registrados en la estación de Acajutla, a partir de su discretización en valores habituales, extremos-avenidas y extremos-sequías, para cada uno de los tipos de año definidos con anterioridad. ....................................................................................................... 60 Tabla 19. Principales percentiles de excedencia de la estación de Acajutla. ...................................... 61 Tabla 20. Ratios de área utilizados para la extrapolación de los caudales registrados en la estación de Acajutla a las secciones de estimación del caudal ecológico, en los sitios de presa de las centrales hidroeléctricas de la cuenca del río Sensunapán. ................................................................................. 62 Tabla 21. Valores de los métodos de caudal mínimo continuo (m3/s) ................................................. 66 Tabla 22. Valores mensuales de caudales proporcionados por los métodos de caudal mínimo mensual ................................................................................................................................................. 67 Tabla 23. Valor del caudal básico (Qb) tras la aplicación del método QBM y valores mensuales del caudal de mantenimiento (Qm) en la estación de Acajutla. ................................................................. 68 Tabla 24. Límites superior e inferior del RVA para los caudales mensuales (m3/s) en la estación de Acajutla. ............................................................................................................................................... 69 Tabla 25. Mediana y límites superior e inferior del RVA para distintos máximos y mínimos anuales (m3/s) en la estación de Acajutla. ........................................................................................................ 74 Tabla 26. Límites superior e inferior del RVA para la frecuencia y duración de periodos de caudal alto y bajo (Número de días) ....................................................................................................................... 74 Tabla 27. Caudales ecológicos mínimos en las secciones de control, derivados de la aplicación del umbral inferior P33 en el método RVA ............................................................................................... 75 Tabla 28. Porcentaje de días de cumplimiento de los rangos inferiores propuestos en el régimen de caudales ecológicos (P25 y P33) por cada uno de los meses, y porcentaje de cumplimiento anual en la estación de Acajutla ............................................................................................................................. 76 Tabla 29. Método de Tennant ó de Montana (WWF, 2010). ............................................................... 77 Tabla 30. Descripción cualitativa de caudales generada por Tennant (1976). ..................................... 78 Tabla 31. Caudal ecológico utilizando 10%QMA, 20%QMA, 40%QMA,30%QMA Y 50%QMA construcción propia, 2017 .................................................................................................................... 78 Resumen. En el presente trabajo se desarrolla una propuesta metodológica para determinar un caudal ecológico para Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCH) en El Salvador, de modo que permita mantener de forma sostenible la funcionalidad y estructura de los ecosistemas acuáticos y terrestres asociados, contribuyendo a alcanzar el buen estado o potencial ecológico en ríos o aguas de transición que son aprovechadas por este tipo de centrales, además se establecen criterios para dimensionar un caudal ecológico, ya que no existe una normativa como tal para el cálculo del mismo, todo con el objetivo de que se pueda utilizar en proyectos reales sobre generación de energía eléctrica. Página | 1 Capítulo 1: Generalidades 1.1. Introducción. La pretensión de que el caudal natural de un rio debe reservarse íntegramente para el perfecto funcionamiento del ecosistema acuático resulta una utopía en la actualidad. El único planteamiento que parece realista para gestionar el agua superficial racionalmente es compaginar sus distintos usos, asegurando en todo momento un estado aceptable del ecosistema fluvial. Fomentar y garantizar la gestión integrada del caudal ambiental es necesario, como también el desarrollo y formulación de normas y políticas de manejo del agua, que restrinjan la alteración y el uso del recurso hídrico, en aras de lograr un equilibrio con el manejo del ecosistema (Parras, 2012). El incremento desproporcionado en la demanda de agua para cubrir las crecientes necesidades humanas ha resultado en una problemática muy compleja entre el uso y la explotación de ríos, y su conservación como sistema ecológicamente estable e importante prestador de innumerables servicios ambientales. Técnicamente, implica un reto y enfrenta grandes dificultades desde el punto de vista social, económico y político, el manejo del agua se ha dirigido tradicionalmente a satisfacer las necesidades de consumo, riego, industria y generación de electricidad. El agua es un bien escaso en ciertas áreas de El Salvador por estar secas o relativamente secas de forma natural, ya sea por existir en ellas una importante acción antrópica sobre el medio hídrico encaminada a satisfacer las diversas demandas, o una combinación de ambas situaciones. Así, el gran objetivo de la planificación hidrológica consiste en lograr la compatibilidad de los usos del agua con la preservación y en caso necesario, mejora del medio ambiente. Ello requiere de una planificación y gestión eficaces que aseguren el suministro al mayor número y tipo de usuarios posible evitando la excesiva afección (en cantidad y calidad) a los recursos hídricos presentes en el medio subterráneo, ríos, zonas húmedas y aguas de transición. Con objeto de asegurar esta compatibilidad y en definitiva, el desarrollo sostenible, han de establecerse una serie de objetivos medioambientales cuyo cumplimiento asegure la disponibilidad de recursos en cantidad y calidad, así lo establece la Ley General de Aguas en El Salvador, presentada a la Asamblea Legislativa el 22 de marzo de 2012, que establece la necesidad de determinar el caudal ecológico, a fin de mantener la estabilidad de los ecosistemas y satisfacer las necesidades, demandas sociales y económicas de la población. (MARN, 2013). 1.2. Definiciones e indicadores de calidad del agua. Por definición el caudal ecológico es la cantidad y calidad de los recursos hídricos necesarios para mantener el hábitat del río y su entorno en buenas condiciones, considerando las necesidades de las poblaciones humanas, animales y vegetales, así como los requerimientos físicos para mantener su Página | 2 estabilidad y cumplir sus funciones tales como la de flujo de dilución, capacidad de conducción de sólidos, recarga de acuíferos, mantenimiento de las características estéticas y paisajísticas del medio y amortiguación de los extremos climatológicos e hidrológicos. Después de los usos de agua para las diferentes actividades humanas hay que mantener un caudal para la naturaleza, que sirve para conservar la biodiversidad y las funciones ambientales. (Vélez & Ríos, 2004) Por otro lado, también cabe destacar que la visión actual del concepto de caudal ecológico no se reduce únicamente a un único valor mínimo y constante de caudal, sino que requiere a su vez una modulación temporal del mismo, que permita cubrir las necesidades y requerimientos ambientales asociados al ámbito fluvial. Es por ello que junto al término caudal ecológico han venido apareciendo diversos conceptos asociados (Magdaleno, 2005), reconociéndose los siguientes entre los más importantes: Caudal Ecológico Mínimo: Es el caudal que restringe el uso durante las estaciones de caudales bajos y mantienen la vida en el río. No aporta una solución ecológica. Se calcula de forma directa y arbitraria, producto de un pacto más que de una formulación científica. (King et al., 1999; Palau ,2003) Caudal de Mantenimiento: Caudal requerido para mantener todas las funciones ecosistémicas del río, incluyendo la incorporación continua y balanceada de las especies acuáticas y riparias. Es un caudal calculado y dirigido hacia la conservación de los valores bióticos del ecosistema fluvial (APROMA, 2000). Caudal Ambiental: Es el régimen hídrico que se establece en un río, humedal o zona costera para sustentar ecosistemas y sus beneficios donde hay usos del agua que compiten entre sí y donde los caudales están regulados. El caudal ambiental es usado para valorar cuánta agua puede quitársele al río sin causar un nivel inaceptable de degradación del ecosistema ribereño en el caso de ríos gravemente alterados. Se considera caudal ambiental la cantidad de agua necesaria para restablecer el río y rehabilitar el ecosistema hasta un estado o condición requerida. (King & Louw, 1998; Palau, 1994; Dyson et al., 2003) Caudal de Acondicionamiento: Se refiere a un caudal que puede establecerse como complemento de caudales mínimos o de mantenimiento, para una finalidad concreta, ajena a la conservación de valores bióticos del ecosistema fluvial y referida a aspectos abióticos (dilución, paisaje, usos recreativos, etc.). (Palau 2003) Caudal de Compensación: Caudal mínimo necesario para asegurar la supervivencia de un ecosistema acuático preestablecido. (UNESCO, 2014) Régimen de Caudal Ambiental: Es aquel que permite cumplir con una condición establecida del ecosistema ribereño. En él se detallan caudales específicos en magnitud, periodicidad, frecuencia y duración, tanto de caudales basales como de avenidas y crecientes en la escala de variabilidad intra e Página | 3 interanual, todo ello diseñado para mantener en funcionamiento todos los componentes del ecosistema. (Hirji & Davis, 2009) Régimen de caudal ecológico: La estimación de caudales ecológicos debe formularse para asegurar la integridad del ecosistema fluvial, tomando conciencia de los usos de los recursos hídricos, de las necesidades que se satisfacen, y convertirse así en un instrumento para la reflexión, para la conciliación, para la toma de decisiones: la estimación de caudales ecológicos debe concebirse para ser integrada en un proceso que promueva el desarrollo coordinado y la gestión del agua, tierra y recursos relacionados, y que permita maximizar el resultado económico y social de una manera equitativa y sin comprometer la sostenibilidad del ecosistema. (King et al., 1999) Caudales ambientales: Los caudales ambientales son los flujos de agua, el momento de aplicación y la calidad del agua precisos para mantener los ecosistemas de agua dulce y de estuarios, así como los medios de subsistencia y bienestar de las personas que dependen de tales ecosistemas. (Declaración de Brisbane, 2007) 1.2.1. Indicadores de calidad del agua. Son parámetros físicos y químicos, que se pueden medir y comparar a fin de determinar el uso de un flujo de agua en un rio, los más importantes son:  Demanda bioquímica de oxigeno  Oxígenos disueltos  Solidos suspendidos totales  Índice de iones de hidrogeno (pH)  Mercurio  Plomo  Grasa y aceites. 1.3. ¿Por qué es necesario un caudal ecológico? Es cada vez más evidente que la biodiversidad de los ecosistemas dulceacuícolas, a escala regional y mundial, está en mayor peligro que la de los sistemas terrestres o marinos. Los sistemas de agua dulce albergan –en menos de 0.01% del total mundial de las aguas superficiales– 40% de las especies de peces. Y si a este total se agregan los anfibios, los reptiles y los mamíferos asociados al agua, la cifra crece hasta un tercio de la diversidad biológica mundial de vertebrados. (Martínez Valdés, Y, 2017) Una estimación conservadora calcula en 55% el descenso promedio de la población mundial de vertebrados de agua dulce entre 1970 y 2000. Al mismo tiempo, la comunidad necesita el agua de los ríos, los lagos y los humedales para muchas cosas: para beber, para la producción de alimentos, para la industria; para re-purificarla, y para la pesca, la navegación, la recreación y las actividades culturales. Página | 4 Si se es cuidadoso, se puede obtener todo esto de los ríos, pero es cada vez más común que las personas vean a los ríos solamente como proveedores de agua y como drenajes. De aquí que muchos de los ríos del mundo entero hayan perdido su caudal y muchos otros no lleven ya sino aguas residuales. Al igual que otros recursos naturales, los ríos son muy útiles si se usan razonablemente, e inútiles –e incluso peligrosos – si se explotan en exceso. Los ríos de poco o ningún flujo, o con grandes cantidades de aguas residuales, tienden a convertirse en focos de enfermedades como la malaria, el cólera, la esquistosomiasis y la disentería. El propósito de los caudales ecológicos es conservar al menos algunos de los patrones naturales de los flujos a todo lo largo de un río, de modo que las personas, los animales y las plantas corriente abajo puedan subsistir y continuar utilizando sus recursos. Por consiguiente, su propósito es, en realidad, lograr el uso razonable de los recursos hídricos. Para determinar el destino de un caudal ecológico, la gente debe decidir lo que espera del río. ¿Quiere cultivar la tierra, generar electricidad, abastecer a la población o conservarlo en un parque nacional? Debe optar, en segundo lugar, por las condiciones en que espera que esté el río. En la mayoría de los casos la comunidad quiere aprovechar sus aguas y demás recursos, por lo que no pretende conservarlo en condiciones enteramente naturales. También en la mayoría de los casos (con suerte en todos) no quiere convertirlo en un cauce seco o en desagüe residual. De modo que debe determinar en qué punto entre el estado natural y el estado de pérdida total le gustaría conservarlo. Éste es el papel de la evaluación de los caudales ecológicos (Jay O’Keeffe, Tom Le Quesne, 2009) 1.4. Caudales ecológicos y los aprovechamientos hídricos. Los caudales en los ríos de todo el mundo se modifican a través de la construcción de presas, embalses y sustracciones para el suministro agrícola y urbano; para mantener los flujos apropiados para la navegación y por la construcción de estructuras de control. Estas intervenciones han generado impactos significativos reduciendo, en general, los caudales totales de muchos ríos, afectando sus estacionalidad, magnitud y periocidad (Ravent et al, 2000; Fischer y Kummer, 2000; TNC, 2006). La alteración en la calidad del agua no solo se observa en la salud de los ecosistemas acuáticos y sus componentes, sino que se refleja directamente en las actividades económicas que dependen de este ecosistema, como son la pesca en los ríos y estuarios, navegación, llanuras de inundación y su vegetación natural, mantenimiento de acuíferos y presencia de humedales, estos últimos importantes como retenedores de suelo y contaminantes. Página | 5 1.5. Cómo se hace en la actualidad el dimensionamiento de un caudal ecológico para Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCH). Como las centrales hidroeléctricas utilizan el agua de los ríos, la condición de utilización del río debe ser investigada para la planificación de proyectos. El uso del río incluye la generación hidroeléctrica, agua potable, irrigación y suministro de agua industrial, pesca y actividades de transporte interno. La construcción de la obra de toma es acompañada de alguna inundación de hogares y tierras agrícolas y la construcción de instalaciones generadoras reduce el caudal del río entre los sitios de toma y el canal de descarga. Por lo tanto, la condición de uso de la tierra en el área de inundación y las instalaciones de uso del agua en el área del proyecto deben ser estudiados con los mapas topográficos disponibles. (CNE, 2012) Si hay uso del agua entre el sitio propuesto de la toma para la casa de máquinas, debe liberarse el agua río abajo de la toma para la descarga requerida de uso del agua. Si la longitud del canal de agua propuesto para la hidroeléctrica es considerable, el caudal de mantenimiento del río (caudal ecológico) debe ser considerado. Una referencia del caudal mínimo requerido de mantenimiento del río para la ecología del río es mostrada a continuación:  10% de la descarga anual promedio a lo largo del año (Usualmente este porcentaje es el usado en los proyectos desarrollados en El Salvador). Lineamiento de la Ley Francesa de aguas calculado para un periodo mínimo de 5 años (Diez,2000)  10% de la descarga diaria (Guía para el desarrollo de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas En El Salvador). (Plan Maestro CNE,2012)  0.1~0.3 m3/s/100km2 (Lineamiento Japonés para Energía Hidroeléctrica, JICA).  Descarga mínima a lo largo del año.  Descarga necesaria para peces, fauna, terreno y ecología del río. Página | 6 Figura 1. Caudal ecológico PCH Sensunapán. (Fuente: http://www.laprensagrafica.com/sensunapan--una-minihidro- en-operación). 1.6. Marco legislativo actual en El Salvador en lo relativo a la gestión de agua y medio ambiente. Por lo que respecta al marco legislativo actual para la determinación y establecimiento de caudales ecológicos en El Salvador, a continuación se mencionan las diferentes leyes y normas relacionadas con la gestión del agua y el medio ambiente en el país. Como se puede observar son pocas las referencias que existen de una forma indirecta. Ley del Medio Ambiente (1998): En su artículo 70 se establece que “El Ministerio elaborará y propondrá al Presidente de la República para su aprobación los reglamentos necesarios para la gestión, uso, protección y manejo de las aguas y ecosistemas, tomando en cuenta la legislación vigente y los criterios siguientes: a) Su manejo se realizará en condiciones que prioricen el consumo humano, guardando un equilibrio con los demás recursos naturales. b) Los ecosistemas acuáticos deben ser manejados tomando en cuenta las interrelaciones de sus elementos y el equilibrio con otros. Página | 7 c) Se promoverán acciones para asegurar que el equilibrio del ciclo hidrológico no sufra alteraciones negativas para la productividad, el equilibrio de los ecosistemas, la conservación del medio ambiente, la calidad de vida y para mantener el régimen climático. d) Asegurar la cantidad y calidad del agua, mediante un sistema que regule sus diferentes usos. e) Se establecerán las medidas para la protección del recurso hídrico de los efectos de la contaminación. f) Todo concesionario de un recurso hídrico para su explotación será responsable de su preservación. Reglamento General de la Ley del Medio Ambiente (2000): En su Artículo 69 se establece que el uso del agua de las cuencas hidrográficas y mantos acuíferos debe basarse en la calidad y la disponibilidad del recurso, así como en enfoques de su uso sostenible, tomando en consideración los siguientes criterios: a) Los usos de las aguas lluvias, superficiales, subterráneas y costeras de la cuenca, deben planificarse sobre la base de evaluaciones de la cantidad y calidad del agua. b) El agua utilizada para el consumo humano, con fines energéticos, domésticos, industriales, turísticos, pecuarios, agrícolas, pesqueros y de acuicultura, no debe exceder los límites necesarios para el mantenimiento de los ecosistemas de la cuenca. c) El agua utilizada para el mantenimiento de los ecosistemas de humedales no debe exceder los límites necesarios para el funcionamiento de éstos. d) La calidad y cantidad del agua para los diferentes usos, incluido el mantenimiento de la estructura y funcionamiento de los ecosistemas, deberá estar sujeta a las prácticas correctas de uso y de disposición del recurso hídrico. e) Con el propósito de mantener el nivel freático de cualquier acuífero, la tasa de bombeo permitido deberá ser calculada con base en la tasa de recarga natural del agua subterránea. f) Se deberá promover la formulación y la implementación de políticas e incentivos que propicien la utilización sostenible del agua y del suelo que la contiene. Por su parte, el artículo 97 indica que “Para el uso y aprovechamiento de los recursos hídricos nacionales, constituidos por aguas superficiales y subterráneas, corrientes o detenidas, incluyendo sus cauces, se deberá obtener el Permiso Ambiental correspondiente de conformidad a los Arts. 62 y 63 de la Ley”. Ley de Riego y Avenamiento (1970): El art. 11 señala que “Las concesiones se otorgarán por Acuerdo del Poder Ejecutivo en el Ramo de Agricultura y Ganadería, para un plazo no mayor de cincuenta años”. El estado responderá de los perjuicios que le sobrevengan al concesionario por la falta o disminución del caudal expresado en la concesión, excepto cuando dicha falta o disminución se deba a causas naturales o a acción de terceros. Las concesiones podrán ser renovadas por períodos iguales sucesivos”. Hasta este momento, la legislación relacionada con los recursos hídricos estaba compuesta por un grupo de normas sobre regulación, conservación y uso sectorial, lo que dificultaba su gestión y administración sostenible. Página | 8 Consciente de esta situación, se propuso el Anteproyecto de la Ley General de Aguas (MARN, 2012a) para su aprobación en marzo 2012. La falta de consenso entre los partidos políticos ha obstaculizado este proceso. En este anteproyecto de Ley, en su Art. 126, se indica que el MARN será el responsable de determinar el caudal ambiental, a fin de mantener la estabilidad de los ecosistemas y satisfacer las necesidades y demandas sociales y económicas de la población. Para su determinación, el MARN podrá coordinar con otras entidades que estén relacionadas con la temática de los recursos hídricos. Según el Art. 9 de este mismo anteproyecto de Ley, se entenderá como caudal ambiental al régimen hídrico necesario y permanente, característico y propio de cada cuenca, que se da en un río, humedal o zona costera, que permite todo aprovechamiento, con la condición que se mantenga la estabilidad de los ecosistemas y satisfaga las necesidades de usos particulares y comunes. Otros aspectos referentes a los caudales ambientales que quedan recogidos en el anteproyecto de ley son: Caudal ambiental y ecosistemas. Art. 52: Para toda autorización deberá tomarse en cuenta los caudales ambientales mínimos y las condiciones de calidad de las aguas para mantener el equilibrio de los ecosistemas de cuencas, subcuencas, microcuencas, así como de esteros, manglares o acuíferos específicos. Trasvases. Art. 57: De manera excepcional, el MARN podrá disponer o autorizar, de forma escrita y motivada, los trasvases de aguas superficiales o subterráneas de una cuenca a otra, cuando dentro de la cuenca demandante no exista alternativa que garantice los caudales mínimos. Protección y conservación de los recursos hídricos. Art. 117.- El MARN deberá desarrollar, por sí o a través de terceros, acciones que tiendan a proteger, mejorar o mantener las condiciones de disponibilidad de los recursos hídricos superficiales y subterráneos en cantidad y en calidad, en términos de la presente Ley. Los Planes Hídricos incorporarán en sus actuaciones de regulación y control, las directrices y actividades que tengan por finalidad la protección y conservación de los recursos hídricos, cuencas hidrográficas, ecosistemas y caudales ambientales. Directrices para el aprovechamiento y conservación de los recursos hídricos. Art. 118: El MARN formulará las directrices y realizará las actividades y acciones necesarias orientadas a proteger los recursos hídricos en términos del uso o aprovechamiento de dichos recursos; para tal efecto, considerará las limitaciones siguientes: Captaciones de agua no mayores a la disponibilidad del recurso superficial de la zona de recarga, conservando los caudales ambientales y las demandas autorizadas en las zonas aguas abajo. Página | 9 Reservas Naturales. Art. 131.- El Plan Nacional Hídrico identificará los cuerpos de agua que constituyan reservas naturales estratégicas, estableciendo mecanismos y regulaciones que aseguren los caudales vitales y su calidad. La determinación de regímenes de caudales ecológicos requiere de información diversa. La disponibilidad y especificidad de esta información, en cuanto a los intervalos de tiempo a los cuales corresponda, condiciona el tipo de metodología aplicable al cuerpo de agua para el que se determinarán los regímenes de caudales ecológicos. En El Salvador, tal como en el resto de países de la región, mucha de esta información es escasa, los registros hidrométricos suelen ser antiguos, discontinuos y correspondientes a un régimen alterado; el monitoreo de la calidad del agua suele estar compuesta por muestreos puntuales condicionados a situaciones específicas y los levantamientos topográficos junto con los estudios de biodiversidad y curvas de idoneidad suelen ser muy escasos, puntuales o inexistentes. Esto ha conducido a la aplicación de metodologías de caudal ecológico obsoletas y poco flexibles, asignando un porcentaje del caudal medio anual alterado, eliminando toda la estacionalidad del río, sin considerar los requerimientos específicos de las especies acuáticas. Esto a su vez ha degradado los ecosistemas fluviales, generando ríos de escaso valor ecológico. Es por esto que la implantación de regímenes de caudales ecológicos y el cumplimiento de los objetivos de los mismos tomará algún tiempo en lograrse, y requerirá un proceso paulatino, a través de varios ciclos de revisión, en los que se incorporará cada vez más información que complemente el conocimiento hidrobiológico de las cuencas del país y los usos, demandas y presiones a los que cada una de ellas se encuentra sometida. (MARN, 2013) Página | 10 Capítulo 2. Metodología a nivel mundial para cálculo del caudal ecológico. Los métodos existentes para la determinación de caudales mínimos o ecológicos son múltiples y variados, pero pueden dividirse en dos grandes grupos: Métodos matemáticos y métodos hidrobiológicos. Determinación de regímenes de caudales ecológicos mínimos, adaptación del método Ifim-phabsim y aplicación a los ríos españoles, (Determinación de regímenes de caudales ecológicos mínimos adaptación del método ifim-phabsim y aplicación a los ríos españoles. Martin Mayo. 2000) 2.1. Métodos matemáticos. Los métodos matemáticos son los que se basan en el análisis de los caudales naturales del río regulado, en base a series de datos más o menos largas plasmados en fórmulas empíricas generalizables de rápida y fácil aplicación, sin realizar estudios de campo; o bien, aquellos otros cuyos resultados son obtenidos por el cálculo de determinados porcentajes fijos del caudal medio interanual o módulo. Dentro de este grupo y sin ser exhaustivos se tiene:  Un porcentaje del módulo, generalmente el 10%.  Fórmula de Matthey o método matemático suizo.  Método suizo.  Método de Montana y otros similares.  Análisis de la frecuencia de caudales.  Método Asturiano.  Método Navarro.  Otros métodos basados en el estudio de series de caudales. 2.2. Métodos hidrobiológicos. Los métodos hidrobiológicos son aquellos que se basan en la obtención de datos de campo de cada río en particular considerando tanto los parámetros hidráulicos como los bióticos. Entre estos métodos destacan los siguientes:  Análisis de hábitat y análisis de transectos.  Método del perímetro mojado.  Análisis incremental.  Método de microhábitats.  Método de conservación de los hábitats de Nehring.  Método de Fleckinger.  Método de Dávila.  Método IFM-PHABSIM. Página | 11 2.3. Conceptualización general de cada uno de los métodos para determinar el caudal ecológico. 2.3.1 Porcentajes fijos. El más sencillo de los métodos matemáticos consiste en determinar el caudal mínimo, como un porcentaje fijo del caudal medio interanual, o módulo obtenido de una serie suficientemente significativa de datos de aforos para una sección ubicada en el emplazamiento de la presa, o lugar de detracción de caudales. Como referencia se considera la Ley de Aguas Francesa que determina un caudal mínimo igual al 10% del módulo, evaluado con datos de un periodo mínimo de 5 años. Para módulos superiores a 80 m3/s, mediante decreto del Consejo de Estado, podrá rebajarse el caudal mínimo a un máximo del 5% del módulo. Sin embargo, también se consideran algunos aspectos bióticos, añadiendo otras condiciones, tales como que el caudal mínimo debe ser suficiente para garantizar la conservación de la vida, el movimiento y la reproducción de las especies que pueblan las aguas en el momento de instalación de la obra. 2.3.2. Fórmulas de Matthey. Las fórmulas de Matthey elaboró una fórmula, que permite calcular el caudal mínimo a partir de aquel caudal que circula al menos durante trescientos días al año (Q300: caudal superado en 300 días del año, obtenido a partir de la curva de caudales clasificados). A partir de estos caudales se derivan las siguientes fórmulas: Qmínimo = (15 x Q300) / (Ln Q300) 2 (1) Qmínimo = 0.25x Q300 + 75 (2) Qmínimo = 0.20x Q300 (3) Los caudales resultantes de la aplicación de estas fórmulas resultan ser muy altos y conservadores, pues al utilizar Q300 se dejan fuera los caudales más bajos correspondientes a parte de la época de estiaje. Al utilizar Q347 se obtienen valores de caudal muy bajos, ya que hay que tener en cuenta que caudales inferiores al Q347 sólo se producen 18 días al año, obteniendo así valores de caudal muy bajos. Actualmente son utilizadas en Suiza, Francia y en algunas comunidades españolas (Cantabria y Aragón). 2.3.3 Método suizo. La legislación suiza se basa en un método que utiliza fórmulas empíricas para la cuantificación del caudal mínimo, pero con unas premisas de carácter cualitativo: Página | 12  El caudal mínimo debe permitir el mantenimiento de la calidad de las aguas superficiales, contando con los vertidos de aguas utilizadas y los existentes en los planes futuros.  Se deben mantener los niveles de los acuíferos subterráneos, de manera que no se vean perjudicados ni la vegetación ni los usos de agua potable actuales y previstos en el futuro.  Se deben conservar los biotopos y biocenosis raras y los lugares de esparcimiento particularmente bellos, cuyo aspecto y estética ambiental dependan de la cantidad de agua circulante. Para no entorpecer el movimiento de los peces migratorios y si el caudal es superior a 50 1/s, es obligatorio mantener una profundidad de al menos 20 cm en el cauce. Para el establecimiento del caudal mínimo se hace una distinción entre aguas piscícolas y no piscícolas (o bien aguas sin interés piscícola aunque tengan peces, por las escasas dimensiones de los cauces). Así tendríamos: Aguas no piscícolas: un mínimo de 50 1/s o el 35% del caudal que es superado 347 días al año (Q347) siempre que sea menor o igual a 1 m3/s. Aguas piscícolas: Se hacen distinciones en función de Q347.  Para Q347>60 1/s el caudal mínimo sería 50 1/s, añadiéndose 8 l/s por cada 10 1/s adicionales.  Para Q347>160 1/s el caudal mínimo sería l30 1/s, añadiéndose 4.4 1/s por cada 10 1/s adicionales.  Para Q347> 560 1/s el caudal mínimo sería 280 1/s, añadiéndose 31 1/s por cada 100 1/s adicionales.  Para Q347> 2,500 1/s el caudal mínimo sería 900 1/s, añadiéndose 21. 3 1/s por cada 100 1/s adicionales.  Para Q347> 10,000 1/s el caudal mínimo sería 2,500 1/s, añadiéndose 150 1/s por cada 1,000 1/s adicionales.  Para Q347>60,000 1/s el caudal mínimo sería de 10,000 1/s. Para calcular el valor de Q347 se propone la siguiente ecuación: Q347 = (ao x Qan) /10 (4) Siendo Qan el caudal medio anual y ao un coeficiente que toma los valores de 0.5; 1; 1.5 y 1.8. Para los casos de turbinación a pie de presa, los caudales mínimos obtenidos son suficientes para dimensionar un dispositivo de franqueo eficaz, pero claramente insuficientes para mantener un tramo de río en condiciones habitables. Página | 13 2.3.4. Método de Tennant o método de Montana. Método de Tessman y otros similares. Este método, desarrollado y puesto a punto por hidrobiólogos del estado de Montana partiendo de datos de once ríos (Elser, 1972; Tennant, 1974, 1976) con poblaciones de salmónidos y de ciprínidos, se basa en la hipótesis de que ''las condiciones de hábitat para la vida piscícola son cualitativamente muy parecidas en una corriente de agua o en otra para un mismo porcentaje del caudal medio anual. Para su aplicación se estudian tres variables, consideradas fundamentales en la capacidad de acogida del medio para las especies piscícolas; éstas son: el porcentaje de perímetro mojado con respecto a la anchura del lecho, la profundidad y la velocidad media. La evolución de los valores de estas tres variables en función del caudal, expresado en porcentaje del caudal medio anual, según los autores, justifica los intervalos elegidos. El 10% del caudal medio es un mínimo a respetar imperativamente, para evitar una fuerte degradación del medio. El caudal se obtiene utilizando los criterios expuestos en la Tabla 1. Tabla 1.- Caudales mínimos según el método de Tennant (1976). (WWF. 2010) Caudal mínimo Calificación Efectos % del caudal mínimo Oct - Mar Abr - Sept 10% 10% Muy insuficiente Severa degradación de la mayor parte de los elementos del entorno. 10% 20% Débil Mínimo. Permite salvaguardar algunos hábitats para la vida acuática. 10% 30% Aceptable Caudal recomendado para mantener los hábitats y la vida. 20% 40% Bueno - 30% 50% Excelente - 40% 60% Excepcional Para los primeros periodos de crecimiento de la mayor parte de las formas de vida. 60% 100% Optimo - 200% - Limpieza Limpieza del sustrato para evitar el estancamiento. En la actualidad, el método de Montana se aplica de una forma más sencilla (Bozeman, 1976), considerando sólo tres caudales obtenidos del módulo interanual (Qm), a saber: Página | 14  Caudal mínimo: 0.1*Qan, considerado como un mínimo absoluto.  Caudal bueno: 0.3*Qan, considerado como el caudal que proporciona hábitat suficiente para la mayoría de las especies acuáticas presentes en el tramo.  Caudal excelente: 0.6*Qa, considerado como el caudal que proporciona hábitat suficiente y satisface además otros usos recreativos del cauce. El método de Tessman es una modificación del método de Montana (Bozeman, 1976), y así es conocido (Método de Tennant modificado). Determina los caudales mínimos comparando un porcentaje determinado del caudal medio interanual (Qan) con el caudal medio mensual (Qmes), Pueden utilizarse caudales diarios o mensuales, en este último caso los valores finales obtenidos son algo más altos. Presenta una mejora con respecto al método de Tennant, al calcular caudales mínimos para cada mes del año. El caudal mínimo del mes es aquel que satisface alguna de las siguientes condiciones:  Si 0.4*Qan > Qmes el caudal mínimo recomendado es Qmes.  Si 0.4*Qan < 0.4*Qmes el caudal mínimo recomendado es 0.4*Qmes.  De no cumplirse ninguna de las desigualdades anteriores el caudal mínimo recomendado es 0.4*Qan. 2.3.5. El método de Arkansas (1987). Deriva del método de Tennant, divide el año en tres épocas diferentes:  Época de aguas bajas: que comprende los meses de julio a octubre.  Época de aguas altas: comprendiendo los meses de noviembre a marzo.  Época de desove: meses de abril a junio, según el lugar de aplicación y las especies existentes. La determinación de caudales mínimos se basa en los caudales medios mensuales, de tal forma que, para la época de aguas bajas el caudal mínimo será el 50% del caudal medio mensual; para la época de aguas altas será el 60% y para la época de freza el 70%. De esta forma se determina un régimen de caudales con carácter mensual. 2.3.6. El método de Texas (Trans-Texas Method, 1974). Desarrollado por el Servicio de Vida Salvaje y Parques de Texas, es una modificación del método de Arkansas para adecuarlo a las condiciones climatológicas de ese estado. Divide el año en sólo dos épocas:  Época húmeda: comprende los meses de noviembre a febrero; el caudal mínimo es el 40% del caudal medio mensual. Página | 15  Época seca: desde marzo hasta octubre; el caudal mínimo es el 60% del caudal medio mensual. Como puede verse, la adecuación de estos métodos es sencilla al lugar de aplicación, considerando su particular climatología. Los porcentajes aplicados para la obtención de caudales mínimos son similares en cada caso, y es de destacar que, al menos, se obtiene un régimen con carácter mensual. 2.3.7. Análisis de la frecuencia de caudales (Flow Duration Curves). El método básico consiste en el análisis de frecuencia de caudales en cada mes del año, utilizando datos diarios. Se recomienda aquel caudal superado al menos el 80% del tiempo. El caudal es diferente para cada uno de los meses del año, determinándose en realidad un régimen de caudales, lo que ya supone una mejora considerable con respecto al mantenimiento de un caudal fijo en toda época. El método de Utah utiliza los mínimos mensuales históricos, determinando un régimen de caudales con carácter mensual, en el que el caudal mínimo de cada mes es el mínimo registrado en una serie suficientemente larga de años. El método utilizado por el "Programa de Recursos de las Grandes Llanuras del Norte"(1974), utiliza registros históricos de caudales medios mensuales y define tres grupos, en función de ciertas probabilidades de excedencia: caudales bajos, caudales normales y caudales altos. El grupo de caudales normales es el que está comprendido entre los percentiles 15 y 85, obtenidos los caudales mensuales "normales", se realiza un nuevo análisis de frecuencias de caudales diarios correspondientes a estos meses, el caudal mínimo es el que corresponde al percentil 10 de esta nueva curva de caudales clasificados. 2.3.8. El método de Hoppe. El método de Hoppe es similar al anterior, utilizando los siguientes criterios para la selección del caudal mínimo:  Producción de alimento y cobertura: caudal diario que es excedido el 80% del tiempo.  Desove: caudal diario que es excedido el 40% del tiempo.  Flujo de avenida: caudal diario que es excedido el 17% del tiempo, mantenido durante 48 horas. 2.3.9. El método RVA (Range of Variability Approach, Richter et al, 1997). Es otro método basado en el análisis de series de caudales (caudales diarios), utilizando un número suficiente de observaciones (más de 20 años), de tal forma, que se pueda considerar que los datos utilizados no están sesgados por actuaciones humanas posteriores. Se ha desarrollado, suponiendo que el objetivo fundamental, es la conservación de la biodiversidad acuática en condiciones naturales y la protección del ecosistema como fin prioritario. Página | 16 Utiliza 32 parámetros, obtenidos a partir de las series históricas de caudales diarios, entre los que cabe destacar: el caudal medio mensual, el caudal mínimo anual que se produce 1, 3, 7, 30 y 90 días, el máximo y el mínimo diario del mes de julio; la duración de las crecidas y su número; la duración de las sequías y su número. Todos estos valores tienen significación hidrológica e influencia de la biota, siempre que existan para el lugar en cuestión. El método se aplica en seis pasos:  Paso 1: se determina el régimen natural y sus variaciones, identificando los datos no alterados de la serie de datos disponible. Para cada uno de los 32 parámetros considerados, se determina su valor medio y sus desviaciones.  Paso 2: los caudales a aplicar deben estar comprendidos en el rango natural de caudales, comprobando cada uno de los 32 parámetros que quedan acotados entre un valor máximo y un valor mínimo (por ejemplo ±1*SD, siendo SD la desviación estándar), a determinar en cada caso.  Paso 3: en base a los parámetros determinados y sus límites admisibles, se diseña una estrategia de gestión de los caudales según los fines perseguidos.  Paso 4: determinada la estrategia de gestión, se procede a su aplicación y seguimiento, estudiando los efectos que se producen sobre el ecosistema bajo las nuevas condiciones hidráulicas.  Paso 5: al final de cada año, se caracteriza el nuevo sistema hidrológico mediante el análisis de las treinta y dos variables iniciales, comprobando que permanecen en los rangos determinados.  Paso 6: se repiten los pasos 2 a 5 para ir reajustando el modelo original. Es un modelo rápido, y que no depende de la existencia de información ecológica de la zona, En el caso de no existir suficientes datos hidrológicos y de carecer de información ecológica sobre el cauce, el método es de difícil aplicación. 2.3.10 Método Asturiano. La normativa asturiana establece tres niveles de protección de los cauces, basando el cálculo del caudal mínimo en el método suizo. El caudal mínimo se calcula a partir del Q347, obtenido mediante la fórmula aceptada por la legislación suiza antes mencionada. Para el nivel de protección base I, el caudal mínimo será el mayor de los valores obtenidos de las siguientes fórmulas: Qmínimo = 50 l/s (5) Qmínimo = 0.35 * Q347 (6) Qmínimo = (15 * Q347) / (Ln *nQ347)2 (7) Qmínimo = 0.25 * Q347 + 75 l/s (8) Página | 17 Los valores han de introducirse en litros por segundo; los resultados obtenidos por aplicación de las fórmulas 7 y 8 son incongruentes si se introducen los valores de caudal en metros cúbicos por segundo. Para el nivel de protección medio II el caudal correspondiente al nivel de base I se incrementará en 2 1/s/km2 de cuenca aprovechada. En el nivel de protección máximo III el caudal correspondiente al nivel de base I se incrementa en 4 l/s/km2 de cuenca aprovechada. Además, en aquellos ríos del Principado, considerados de especial interés por su comprobada riqueza piscícola (especies migratorias, sobre todo salmón), la normativa advierte que el caudal debe ser aumentado en la cantidad que garantice la vida de la fauna piscícola, pero sin especificar cuál debe ser esa cantidad. Para valores de Q347 superiores a 7501/s la fórmula (6) proporciona valores más altos que la fórmula (8), con lo que en realidad el método se reduce a la aplicación de dos de las cuatro fórmulas: la número (8) si Q347 es menor de 7501/s; la número (6) si Q347 es mayor de 7501/s. Este método es utilizado también por la Confederación Hidrográfica del Norte de España (CHNE). 2.3.11. Método Navarro. En la metodología, o más bien, normativa Navarra se obtiene el caudal mínimo, inspirándose tanto en la ley suiza como en la francesa. Se hace una distinción en función de que las poblaciones piscícolas sean de salmónidos o de ciprínidos. Así para las zonas de salmónidos se fija como caudal mínimo el Q330, aquel sobrepasado 330 días al año, añadiendo además, que no contarán con informe favorable aquellas concesiones que sean superiores al Q80 (caudal bastante elevado ya que se produce menos de tres meses al año). Para las aguas ciprinícolas, el decreto navarro establece el 10% del caudal medio interanual, fijo para todo el año; cuando el módulo supere los 50 m3 / s se rebaja a un 5% durante los meses de junio a octubre. 2.3.12. Método Vasco. El método se basa en el mantenimiento de la diversidad ecológica. Se desarrolló en los ríos del País Vasco (Decampo & García de Bikuña, 1995). La diversidad se mide por el número de taxones de la comunidad de macroinvertebrados bentónicos, pero a pesar de esta componente biológica, básicamente es un método matemático. En efecto, el método se basa en el análisis de las series de datos foronómicos, de datos pluviométricos y de calidad de las aguas, considerando la contaminación química e identificando las posibles agresiones al medio fluvial. En la aplicación del método se obtienen las relaciones existentes entre Página | 18 superficie de cuenca vertiente, caudal y otros parámetros hidráulicos con el número de taxones de macroinvertebrados existentes en el tramo considerado. El caudal ecológico "aconsejable" determinado por este método es un caudal de base que debe mantenerse todo el año y que no debe disminuir salvo casos excepcionales (por ejemplo, sequía prolongada). Para la fijación de este caudal aconsejable se utilizan los siguientes criterios: 1) Debe generar un perímetro mojado, capaz de permitir la habitabilidad de 23 taxones de invertebrados. 2) En todas las estaciones generará un calado mínimo fijado según las condiciones particulares de cada estación. 3) La velocidad de la corriente será inferior en todas las estaciones a 60 cm/s, ya que, a partir de este valor, se produce el arrastre de un gran número de especies biológicas y se inhibe el desarrollo somático de las que resisten el arrastre. 4) El caudal aconsejable generará un valor del índice de Calidad del Hábitat (ICH) respecto a la profundidad y velocidad adecuado, tanto para los peces como para los invertebrados. Este índice de calidad de hábitat no es más que una función de preferencia de la especie con respecto a los parámetros hidráulicos considerados, evaluado como una frecuencia de ocurrencia entre 0 y 100%. Los caudales se calculan en función del orden fluvial del cauce, según la clasificación de Strahler (Strahler & Strahler, 1997) y de la media geométrica de los caudales registrados en las distintas estaciones de aforos durante un periodo mínimo de tres años hidrológicos. El valor más bajo que puede alcanzar el caudal aconsejable, se denomina caudal ecológico mínimo; oscila entre un 46% para los cauces de orden 1 y un 30% en los cauces de orden 5 a 6. Los caudales se calculan para cada mes. 2.3.13. Método del caudal base. Este método ha sido desarrollado por Palau &. Alcázar (1996) en la Universidad de Lérida. Partiendo de la base de que todos los componentes del hábitat fluvial (composición del sustrato, velocidad, profundidad, calidad del agua, disponibilidad de alimento, vegetación de rivera, etc.) dependen del régimen de caudales se podrán establecer una serie de relaciones, en las que se consideran como variables dependientes de una exclusiva variable independiente: el caudal Bajo esta hipótesis resultaría que, el caudal y sus variaciones determinarían los factores físicos y bióticos del hábitat fluvial. El método determina un caudal base, que se propone como "caudal mínimo medioambiental", definido como aquel caudal que, mantiene un nivel dado de funcionalidad biológica y garantiza una continuidad de las comunidades naturales sin la intervención del hombre. El caudal base se obtiene por aplicación del método de medias móviles a los caudales medios diarios de una serie correspondiente a los últimos diez años. Página | 19 Los datos se obtienen de las estaciones de aforo existentes en la cuenca; por lo que se puede considerar como un método meramente matemático, que analiza las series temporales de datos foronómicos. Según los autores, el caudal base es específico para cada río, siendo los valores que se obtienen similares a los obtenidos por otros métodos. El método es de fácil aplicación y económico, objetivo y no arbitrario, ya que se basa en datos de caudales reales. Los únicos datos necesarios son los caudales medios diarios, que pueden obtenerse fácilmente de las estaciones de aforo existentes; sin embargo, aquí reside su mayor limitación, ya que no podría aplicarse a tramos o ríos en los que no existan datos foronómicos o los existentes sean insuficientes. 2.3.14. Análisis del hábitat y análisis por transectos. Se incluyen aquí los métodos precursores o los primeros intentos de correlacionar el hábitat con el caudal. Posteriormente han ido evolucionando hasta las técnicas actuales más complejas. El análisis del hábitat consiste en la evaluación de unos parámetros considerados básicos en la medición del hábitat fluvial (Keeley & Nickelson, 1978); así se tienen en cuenta la velocidad del agua, la profundidad de la lámina de agua, la granulometría del sustrato, la relación entre pozas y rápidos, etc., pudiendo considerarse un método semicuantitativo. Para sistematizar la toma de datos, el segundo método introdujo la medición de los parámetros hidrológicos y bióticos en secciones transversales del cauce o transectos planos. Estas mediciones se realizaban en distintos tramos de río homogéneos y con distintos caudales, correspondientes a distintas épocas del año. Se busca con ello una caracterización y evaluación de la habitabilidad del tramo estudiado, en función de la cantidad de agua que circula por él, el avance con respecto a los métodos numéricos es evidente. Sin duda, la habitabilidad, incluso si sólo la entendemos como espacio físico para su ocupación por las poblaciones acuáticas, está claramente condicionada por la cantidad de agua y por supuesto por la forma y dimensiones del cauce que la contiene. El muestreo por secciones transversales, es una forma objetiva y sistematizada el muestreo en unidades más fácilmente evaluables y abordables de forma independiente, que se supone representan una determinada longitud del río. 2.3.15. Método del perímetro mojado. Este método se basa en la hipótesis de que existe una relación directa entre el hábitat piscícola y la parte mojada de la sección del cauce (Rosse et al, 1976; Randolph y White, 1984), lo cual tiene cierto sentido. La masa de agua, que circula por el cauce está limitada por el fondo o lecho, por los dos bancos laterales y por la superficie libre en contacto con la atmósfera. Página | 20 El perímetro mojado es la suma de la anchura del lecho y la longitud transversal de los bancos laterales. Por ello, a mayor caudal y manteniéndose constante la forma del lecho, el perímetro mojado será mayor y también lo será el espacio vital utilizable por los peces. Se utilizan también datos de velocidad, profundidad y naturaleza del sustrato medidos en varios puntos de zonas de aguas rápidas, ya que estas zonas presentan mayor sensibilidad frente a las variaciones de caudal. A un determinado caudal corresponderá una velocidad media de la sección que puede ser despejada de la fórmula del gasto: CAUDAL = VELOCIDAD SUPERFICIE DE LA SECCIÓN (Q = VS) (9) Utilizando por ejemplo la fórmula de Manning, que obtiene la velocidad (V) en función del coeficiente de rugosidad (η), de la pendiente longitudinal (I), de la superficie de la sección (S) y del perímetro mojado (P) según la expresión: 𝑉 = ( 𝑆 𝑃) 2 3 ∗ 𝐼 1 2 𝜂 (10) Se puede determinar el perímetro mojado para distintos caudales a los que corresponderá una determinada velocidad media de la sección. De esta forma, se obtiene una serie de pares de valores caudal/perímetro mojado, que pueden representarse de forma gráfica. El resultado es una curva creciente, cóncava hacia el eje de abscisas que al principio crece rápidamente, disminuyendo posteriormente su tasa de crecimiento de forma considerable. Presenta un punto de inflexión bien marcado, a partir del cual los aumentos en el caudal conllevan pequeños incrementos del perímetro mojado; es precisamente este punto de inflexión el que nos marca el caudal mínimo (ver figura 2) Figura 2. Variación del perímetro mojado en función del caudal circulante. Construcción propia Página | 21 2.3.16. Método de conservación de los habitáis de Nehring. El método de Nehring (1979) propugna el mantenimiento de determinadas características del hábitat fluvial que, según el autor, son condiciones mínimas para la no desnaturalización del ecosistema fluvial. Para ello, se recomienda utilizar un caudal que satisfaga al menos dos de tres condiciones preestablecidas en cuanto a la profundidad, la velocidad del agua o el perímetro mojado. Es decir, el caudal se determinará en función de una combinación deseada de dos de los tres parámetros citados; por ejemplo, buscaremos un caudal que mantenga una profundidad y una velocidad en concreto, o que nos proporcione cierta cantidad de perímetro mojado en la sección con una velocidad media también preestablecida. El cálculo del caudal puede realizarse por aplicación de fórmulas, que incluyan como variables independientes los valores preestablecidos (por ejemplo la fórmula de Manning manteniendo constante el perímetro mojado y la velocidad, o la fórmula del gasto fijando la velocidad y la profundidad media, o combinaciones de las dos fórmulas). Según Nehring, el caudal mínimo será aquel que proporcione una profundidad media, comprendida entre 12 cm y un cincuentavo de la anchura del cauce (b/50 cm). 2.3.17. Método de Fleckinger. Es un método empírico, pero tiene en consideración varios parámetros morfológicos del cauce y la biota en él presente (Fleckinger, 1980). Consiste en analizar una serie de secciones o transectos con distintas anchuras y regímenes de corriente (distintas velocidades). Se establecen distintas hipótesis de reducción del caudal y utilizando unas tablas empíricas se obtienen las nuevas condiciones de velocidad, profundidad, anchura, etc. Como caudal mínimo se toma aquel que permite un reparto adecuado entre las distintas zonas de remansos y de rápidos. El caudal mínimo a obtener está, según Fleckinger, íntimamente correlacionado con la especie piscícola en cuestión. Según las experiencias de este autor, el caudal mínimo suele ser un 30% del caudal de estiaje y del 7 al 9% del caudal medio anual, según se trate de un periodo normal o deficitario respectivamente. Hay que tener en cuenta, que está desarrollado para los ríos franceses en los que existe una marcada componente nival o al menos pluvio-nival, que hace que el estiaje no sea tan marcado como en los ríos de la Península Ibérica, con un coeficiente de irregularidad muchísimo menor que el de la mayoría de nuestros ríos. 2.3.18. Método de García Dávila. El método desarrollado por García Dávila (Fernández et al., 1991), establece el caudal mínimo en base a la existencia de poblaciones de salmónidos. Se basa en el comportamiento hidráulico de diferentes pozas o remansos del río en cuestión, estudiando las condiciones de la salida del agua de la poza, de forma, que no queden zonas del río en seco, y que se permita la libre circulación de los peces. Estas Página | 22 zonas, susceptibles de quedar en seco, serían las de aguas rápidas de los tramos de menor profundidad media, que interconectan las tablas y pozas (ver figura 3). Se evalúan una serie de parámetros hidrológicos, como son: el caudal medio anual o módulo, el caudal medio mensual, el caudal medio diario, el caudal de avenida, el caudal generador del lecho, el caudal superado 347 días al año (Q347), y el caudal de infiltración a través del lecho en función de la granulometría del sustrato. Se calcula, posteriormente, el caudal que rebosa de las pozas, por aplicación de las fórmulas de vertederos en pared gruesa. El caudal mínimo se halla en función de este caudal, descontando el de infiltración y de forma que se satisfagan las condiciones de profundidad media recomendadas por Nehring. Resulta un método algo laborioso debido a la cantidad de parámetros a determinar, si bien, los indispensables son el caudal de infiltración y el caudal de rebose, ya que los otros corresponden más bien a un estudio hidrológico que orienta sobre la fenología del tramo en cuestión. Figura 3. Zonas de mayor sensibilidad ante la disminución de caudal (zonas críticas). Determinación de regímenes de caudales ecológicos mínimos, adaptación del método Ifim-phabsim y aplicación a los ríos españoles, (Martin Mayo. 2000) Página | 23 2.3.19. Análisis incremental. Según fueron avanzando los conocimientos sobre el ecosistema fluvial y sobre evaluación del hábitat en particular, los métodos anteriores fueron complementándose y perfeccionándose. Los avances en los conocimientos sobre la ecología de algunas especies piscícolas, y en especial los relacionados con el estudio y cuantificación del hábitat, proporcionaron las bases del análisis incremental (Stalnaker & Amette, 1976). Numerosos estudios científicos corroboran que las necesidades de los peces están íntimamente relacionadas con variables que definen el medio, tanto los parámetros físicos (velocidad, profundidad, cobertura), como los químicos (temperatura, pH, nivel de oxígeno disuelto). Por otra parte, estudios de comportamiento han puesto de manifiesto el fuerte instinto territorial de algunos salmónidos y la denso- dependencia, que condiciona la cuantía de las existencias poblacionales. Estos estudios están muy avanzados en el caso de la familia de los salmónidos y, especialmente, en la trucha común. Las conclusiones extraídas de toda esta información sientan la hipótesis de que, al reducir el caudal, el factor limitante es la disponibilidad de territorios. El análisis incremental plantea un estudio del hábitat, mediante la evaluación de secciones transversales del rio. En cada una de estas secciones se determina un número de celdas individuales, en las que se observa como varían los distintos parámetros físicos, químicos y del hábitat, en función de la cantidad de agua que las atraviesa; es decir, en relación con los distintos caudales circulantes. Se obtienen así unas curvas de evolución del hábitat en función del caudal. Con posterioridad, se han ido obteniendo las llamadas funciones de preferencia, curvas de preferencia o de probabilidad de uso de las especies piscícolas con respecto a los parámetros físicos, químicos y de cobertura del hábitat fluvial; esto ha supuesto una evolución de este método hacia el descrito a continuación. 2.3.20. Método de microhábitats. Evaluado el hábitat fluvial por los métodos anteriormente expuestos, y obtenidas sus relaciones con el caudal circulante, se efectúa un análisis final de las exigencias o necesidades de las especies con respecto al hábitat (Bovee y Milhous, 1978; Trihey, 1979; Stalnaker, 1980). Se utilizan para ello, las curvas de preferencia citadas, que incluso consideran diferentes estadías vitales de la especie en cuestión (desove, alevines, juveniles, adultos). Existen curvas de preferencia para distintos parámetros, siendo las más utilizadas las que expresan las preferencias de profundidad, velocidad del agua, sustrato y cobertura. Para cada caudal circulante, y por aplicación de estas curvas, se puede conocer la mayor o menor disponibilidad de hábitat que se traduce en una superficie útil a disposición de los peces. Esto nos permitirá tomar decisiones a la hora de fijar un caudal mínimo, de forma que esa superficie sea suficiente para el desarrollo y permanencia de las poblaciones, Estos dos últimos métodos constituyen la base de la metodología IFIMPUABSIM. Página | 24 2.3.21. Metodología IFIM (Instream Flow Incremental Methodology). La metodología IFIM fue desarrollada por el U.S. Fish and Wildlife Service en colaboración con un equipo multidisciplinario, basándose en el conocimiento y descripción básicos de las interrelaciones existentes entre la cantidad de agua circulante y la cantidad de hábitat que genera en un tramo de cauce. IFIM parte de la base de los siguientes principios fundamentales: 1) Los requerimientos de caudal de un rio es el flujo necesario para mantener las condiciones del ecosistema en niveles ambientales aceptables. 2) El caudal más deseable es aquel que satisface numerosos usos a la vez. 3) Debe darse una consideración preferencial a aquellos usos de mayor relevancia. 4) Un aspecto de suma importancia es el efecto de la alteración del caudal sobre los recursos biológicos. El IFIM incluye un sistema de simulación de hábitat de tiempo modular (PHABSIM), que está compuesto una librería de modelos de simulación interconectadas, estos modelos permiten describir las características temporales y espaciales del hábitat que resulta de una determinada alternativa de regulación de un rio. Esta metodología es de tipo adaptativa, en el sentido de que los distintos modelos que la componen pueden ser combinados para adaptarse con distintos escenarios de análisis. La metodología IFIM es un proceso que incluye cuatro actividades o fases interrelacionadas: Identificación y diagnóstico del problema, planificación del estudio, implementación del estudio, finalmente el análisis de alternativas y la resolución del problema. (Zeus R, 2006) 2.4. Otros métodos. Son abundantes los métodos que se basan en un análisis del hábitat y de los condicionantes hidráulicos, con mayor o menor complejidad, según los casos y adaptados a muy diferentes localidades o tipos de ríos. Wesche & Rechard (1980) recopilan sesenta métodos utilizados en Estados Unidos, a modo de ejemplo y basados en IFIM cabe citar:  Método de Waters (Waters, 1976).  Método de Oregón (Thompson, 1972,1974).  Método de Oregón de la anchura ponderada útil (Sams & Pearson, 1963).  Método de la Región 4 (Arkansas, Tenessee, Carolina del norte y del sur, Louisiana, Mississippi, Alabama, Georgia y Florida), del US Fisheries Service (Dunham & Collotzi, 1975; Barstchi, 1976).  Método de la Región 6 (Montana, Dakota del norte y del sur, Wyoming, Nebraska, Utah, Colorado y Kansas), del US Fisheries Service (Swank & Phillips, 1976).  Método de Idaho (White & Cochnauer, 1975). Página | 25 2.4.1. Métodos Holísticos. Finalmente los métodos Holísticos constituyen una aproximación a una visión global del rio, basada en la teoría de ecosistemas fluviales, en la que los caudales son el soporte básico para el ecosistema fluvial. Es la metodología que más volumen de información requiere, la más compleja y detallada. (Parras, 2012) 2.5 Ubicación de caudales ecológicos en El Salvador. Figura 4. Ubicación de caudales ecológicos en El Salvador. Fuente: Elaboración del Plan Nacional de Gestión Integrada del Recurso Hídrico de El Salvador, con énfasis en Zonas Prioritarias. Tabla 2. Estadística hidrológica por departamento año 2014 en El Salvador. (MARN, 2014) Departamento: Ahuachapán Estación El Jobo – Río Paz, Periodo de registro: Mayo 2002 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 17.53 m3/seg Caudal máximo registrado (12 Octubre 2011): 2350 m3/seg Caudal mínimo registrado (24 Abril 2007): 4.88 m3/seg Página | 26 Estación La Hachadura – Río Paz, Periodo de registro: Mayo 1962 - Abril 2010* Caudal promedio multianual: 26.03 m3/seg Caudal máximo registrado (24 Junio 1972): 2856 m3/seg Caudal mínimo registrado (14 Agosto 1962): 2.93 m3/seg * Periodo no continuo. Departamento: Sonsonate Estación Santa Emilia – Río Sensunapán, Periodo de registro: Agosto 2013 – Abril 2014 Caudal promedio multianual: --- Caudal máximo registrado (11 Octubre 2013): 310 m3/seg Caudal mínimo registrado (27 Abril 2014): 4.78 m3/seg Estación La Atalaya – Río San Pedro, Periodo de registro: Mayo 1969 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 3.00 m3/seg Caudal máximo registrado (1 Noviembre 1985): 391.37 m3/seg Caudal mínimo registrado (27 Abril 1982): 0.44 m3/seg * Periodo no continuo. Departamento: Santa Ana Estación Montecristo – Río San José, Periodo de registro: Mayo 2013 – Abril 2014 Caudal promedio multianual: --- Caudal máximo registrado (16 Septiembre 2013): 5 m3/seg Caudal mínimo registrado (10 Marzo 2014): 0.02 m3/seg Estación Piedra Cargada – Río Guajoyo, Periodo de registro: Mayo 2002 – Abril 2011 Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 1.60 m3/seg Caudal máximo registrado (6 Octubre 2009): 145 m3/seg Caudal mínimo registrado (25 Mayo 2007): 0.08 m3/seg Estación El Zapotillo – Río Lempa, Periodo de registro: Mayo 1971 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 60.83 m3/seg Caudal máximo registrado (3 Octubre 1971): 2,250 m3/seg Caudal mínimo registrado (1 Mayo 2013): 1.04 m3/seg Estación Paso del Oso – Río Lempa, Periodo de registro: Mayo 1971 – Abril 2010* Actualmente aforos Página | 27 Caudal promedio multianual: 62.75 m3/seg Caudal máximo registrado (3 Octubre 1971): 2,264 m3/seg Caudal mínimo registrado (7 Abril 1978): 0.87 m3/seg * Periodo no continuo. Departamento: Chalatenango Estación Citalá – Río Lempa, Periodo de registro: Mayo 1973 – Octubre 2008* Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 19.82 m3/seg Caudal máximo registrado (8 Junio 1969): 1,162.60m3/seg Caudal mínimo registrado (3 Junio 1993): 0.41m3/seg Estación El Tamarindo – Río Lempa, Periodo de registro: Mayo 2002 – Abril 2005 Caudal promedio multianual: 60.35m3/seg Caudal máximo registrado (30 Septiembre 2004): 1,149m3/seg Caudal mínimo registrado : --- Estación La Sierpe – Río Tamulasco, Periodo de registro: Junio 1974 – Abril 2012* Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 2.02 m3/seg Caudal máximo registrado (19 Septiembre 2006): 185 m3/seg Caudal mínimo registrado (11 Abril 1996): 0.01 m3/seg Estación Los Navarrete – Río Sumpul, Periodo de registro: Junio 2013 – Enero 2014 Actualmente aforos Caudal promedio multianual: --- Caudal máximo registrado (17 Septiembre 2013): 100 m3/seg Caudal mínimo registrado : --- * Periodo no continuo. Departamento: La Libertad Estación Tacachico – Río Suquiapa, Periodo de registro: Enero 1960 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 5.97 m3/seg Caudal máximo registrado (19 Septiembre 1982): 390.09 m3/seg Caudal mínimo registrado (1 Mayo 1977): 0.89 m3/seg Página | 28 Estación Las Pavas – Río Suquiapa, Periodo de registro: Mayo1969 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 7.92 m3/seg Caudal máximo registrado (22 Agosto 1998): 590 m3/seg Caudal mínimo registrado (19 Mayo 1998): 0.85 m3/seg Estación Ateos – Río Talnique, Periodo de registro: Enero 1961 – Mayo 1965; Julio 2013 – Abril 2014 Caudal promedio multianual: 2.49 m3/seg Caudal máximo registrado (19 Agosto 1964): 150.05 m3/seg Caudal mínimo registrado (25 Noviembre 1963): 0.05 m3/seg Estación Joya de Cerén – Río Sucio, Periodo de registro: Mayo 2002 – Marzo 2013 Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 7.11 m3/seg Caudal máximo registrado (30 Mayo 2010): 180m3/seg Caudal mínimo registrado (6 Mayo 2002): 1.41 m3/seg Estación El Jocote – Río Sucio, Periodo de registro: Mayo 1967 – Abril 2011* Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 10.57 m3/seg Caudal máximo registrado (5 Octubre 2005): 466.36 m3/seg Caudal mínimo registrado (23 Marzo 1988): 2.63 m3/seg Estación Los Dos Cerros – Río Sucio, Periodo de registro: Noviembre 2006 – Septiembre 2008 Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 8.89 m3/seg Caudal máximo registrado (21 Octubre 2007): 170 m3/seg Caudal mínimo registrado (17 Mayo 2007): 0.49 m3/seg * Periodo no continuo. Departamento: San Salvador Estación Guazapa – Río Acelhuate, Periodo de registro: Mayo 1967 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 6.82 m3/seg Caudal máximo estimado (7 Noviembre 2009): 1137.09 m3/seg Caudal mínimo registrado (10 Mayo 1981): 1.24 m3/seg * Periodo no continuo. Página | 29 Departamento: La Paz Estación Puente Viejo – Río Jiboa, Periodo de registro: Mayo 2002 – Junio 2005 Mayo 2013 – Junio 2014. Caudal promedio multianual: 2.82 m3/seg Caudal máximo registrado (7 Octubre 2003): 270 m3/seg Caudal mínimo registrado (26 Enero 2003): 0.64 m3/seg Departamento: Usulután Estación San Marcos – Río Lempa, Periodo de registro: Enero 1960 – Abril 2009* Caudal promedio multianual: 363.81 m3/seg Caudal máximo registrado (4 Septiembre 1969): 8921 m3/seg Caudal mínimo registrado (5 Febrero 1962): 4.00 m3/seg Estación Vado Marín – Río Grande de San Miguel, Periodo de registro: Mayo 1959 – Abril 1999* Caudal promedio multianual: 27.08 m3/seg Caudal máximo registrado (2 Noviembre 1998): 1599.33 m3/seg Caudal mínimo registrado (14 Marzo 1979): 2.16 m3/seg Estación Moropala – Río Grande de San Miguel, Periodo de registro: Mayo 2013 – Abril 2014 Caudal promedio multianual: --- Departamento: Cabañas Estación San Isidro – Río Titihuapa, Periodo de registro: Mayo 2013 – Junio 2014 Caudal promedio multianual: 2.63 m3/seg Caudal máximo registrado (3 Octubre 2013): 157 m3/seg Caudal mínimo registrado (10 Abril 2013): 0.71 m3/seg Departamento: San Vicente Estación La Quesera – Río Acahuapa, Periodo de registro: Mayo 2013 – Junio 2014 Caudal promedio multianual: --- Caudal máximo registrado (17 Octubre 2003): 77 m3 /seg Caudal mínimo registrado: --- Página | 30 Caudal máximo registrado (11 Septiembre 2013): 143 m3/seg Caudal mínimo registrado: --- * Periodo no continuo. Departamento: Morazán Estación Osicala – Río Torola, Periodo de registro: Enero 1962 – Abril 2014 Caudal promedio multianual: 31.86 m3/seg Caudal máximo registrado (14 Septiembre 1966): 4480 m3/seg Caudal mínimo registrado( 26 Julio 1962): 0.12 m3/seg * Periodo no continuo. Departamento: San Miguel Estación Campo Aventura / Villerías – Río Grande de San Miguel, Periodo de registro: Enero 1970 – Abril 2014* Caudal promedio multianual: 14.05 m3/seg Caudal máximo registrado (16 Septiembre 1973): 1148 m3/seg Caudal mínimo registrado (13 Mayo 1976): 0.61 m3/seg Estación El Delirio / La Canoa – Río Grande de San Miguel Periodo de registro: Enero 1963 – Abril 2008 Actualmente aforos* Caudal promedio multianual: 20.75 m3/seg Caudal máximo registrado (9 Noviembre 1963): 631 m3/seg Caudal mínimo registrado (28 Noviembre 1966): 0.42 m3/seg * Periodo no continuo. Departamento: La Unión Estación Concepción de Oriente – Río Goascorán, Periodo de registro: Mayo 2004 – Abril 2008 Actualmente aforos Caudal promedio multianual: 14.75 m3/seg Caudal máximo registrado (26 Septiembre 2004): 535 m3/seg Caudal mínimo registrado (1 Mayo 2005): 0.39 m3/seg Estación Ceiba / Los Horcones – Río Goascorán, Periodo de registro: Agosto 2002 – Octubre 2009 Actualmente aforo Caudal promedio multianual: 33.45 m3/seg Caudal máximo registrado (22 Octubre 2006): 2649.9 m3/seg Caudal mínimo registrado (12 Enero 2003): 0.44 m3/seg Página | 31 A continuación se presenta un esquema genérico para la determinación del caudal ecológico y aplicación de las metodologías antes expuestas. Figura 5. Esquema de procedimiento genérico para encontrar el caudal ecológico. Fuente: EcoHyd, 2011 Página | 32 Capítulo 3. Estudio de Caso de Estimación del Caudal Ecológico en el río Sensunapán o Grande de Sonsonate. 3.1 Introducción. El objetivo del establecimiento de un régimen de caudales ecológicos es mantener de forma sostenible la funcionalidad y estructura de los ecosistemas acuáticos y de los ecosistemas terrestres asociados, contribuyendo a alcanzar el buen estado o potencial ecológico del río. (Antoni Palau. 2012) En este estudio se aplican los denominados métodos hidrológicos, que definen un régimen con base en el análisis del patrón de caudales actual o al teóricamente natural. Se exponen los resultados obtenidos con la aplicación de distintos métodos, para posteriormente comparar dichos resultados y hacer una primera propuesta de régimen de caudal ecológico. Se ha querido exponer los resultados derivados de diferentes procedimientos de cálculo, desde las alternativas más simplistas y de menor base ecológica, hasta aquellas que más en cuenta tienen la variabilidad propia del río Sensunapán. 3.2. Datos generales. La cuenca del río Sensunapán o Grande de Sonsonate se encuentra en el departamento de Sonsonate, El Salvador (Figura 6), y conforma la Región Hidrográfica D (Esta identificación de las áreas parte de la regionalización hidrográfica hecha en el país, a partir del Plan de Desarrollo y Aprovechamiento de los Recursos Hídricos PLANDARH 1979-1982). La cuenca limita al norte con los municipios de Ahuachapán, Atiquizaya y Chalchuapa, al este con Izalco, al oeste con San Pedro Puxtla y Santo Domingo de Guzmán, y finalmente hacia el sur con el océano Pacífico (USAID/DAI, 2009). Es un territorio compartido por 13 municipios: desde la parte alta hacia la costa incluye Ahuachapán, Atiquizaya, Chalchuapa, Juayúa, Salcoatitán, Apaneca, Nahuizalco, Santa Catarina Masahuat, Sonsonate, Sonzacate, San Antonio del Monte, Nahuilingo y Acajutla (Figura 7). Página | 33 Figura 6. Ubicación de la región hidrográfica Grande de Sonsonate-Banderas dentro del territorio de El Salvador. Proyecto USAID – Manejo de cuencas hidrográficas (febrero 2009). La cuenca comprende los ríos Ceniza y Sensunapán o Grande de Sonsonate, que drenan desde la zona montañosa del departamento de Sonsonate hacia la zona costera. El cauce principal del río Sensunapán se forma a partir de las aportaciones de varios ríos tributarios (figura 7). Entre ellos se encuentran:  Tramo superior: ríos Ceniza, Ocuila, Bebedero, y quebradas de invierno recogen la escorrentía de la parte alta de la cuenca, cubierta mayormente por plantaciones de café y bosques naturales.  Tramo medio: recibe tributarios como el río Frío, Julupe y Nezapán. El cauce principal, se forma de la unión del río Papaloate, río Grande y río Las Monjas o Los Trozos.  Tramo inferior, recibe el tributario Cuyuapa, preveniente del sector de Santa Catarina Masahuat. El cauce del río Sensunapán corre por una distancia de 37.35 km (USAID/DAI, 2009), desde la altura de Cordillera Apaneca Ilamatepec hasta su desembocadura en la Bocana y manglar en el municipio de Acajutla. Adicionalmente, existen 73 quebradas que drenan hacia el río Sensunapán. El área de la cuenca es de 219.32 km2, con un perímetro de 107.5 km y una pendiente media del 23 %, presentando mayores pendientes en la cuenca alta, llegando a identificarse pendientes mayores a 70 % y en la zona media se encuentran entre el 15 y 30 % (Tabla 3 y Figura 8). La elevación máxima es de 1,700 msnm, la media de 850 msnm y la elevación mínima de 0.00 msnm. Página | 34 Figura 7. Distribución de municipios y red de drenaje en la cuenca del río Sensunapán. (MARN. 2013) Tabla 3. Distribución de áreas de pendientes en la cuenca del río Sensunapán. Fuente: Metodología para el cálculo de los caudales ecológicos (MARN. 2016) Rango pendiente Área (ha) 15% - 30% 7,238.68 30% - 50% 2,220.76 50% - 70% 589.70 Mayor que 70% 342.29 Menor que 15% 11,633.54 Página | 35 Figura 8. Distribución de los rangos de pendientes en la cuenca del río Sensunapán. (MARN, 2016) En la cuenca predominan los suelos del tipo andisoles (78.11 %), existiendo también otros tipos de suelo en menor proporción como los aluviales (12.71 %), grumosoles (6.28 %), latosoles arcillo rojizos (1.42 %), litosoles (0.87 %) y regosoles o halomórficos (0.62 %). Por otro lado, la mayoría de los suelos en El Salvador presenta textura arcillosa (andosoles, latosoles y grumosoles) (MARN, 2013), que condicionan su facilidad de manejo con fines productivos. Cuando están húmedos son pesados y difíciles de trabajar debido a sus propiedades plásticas mientras que cuando se secan se vuelven duros y compactos reduciéndose la efectividad de las labores. Los suelos andisoles, provenientes de la formación geológica San Salvador, se ubican en la parte alta y media de la cuenca y presentan características de buena permeabilidad y profundidad, con textura de Página | 36 franca a franca arenosa, lo que les confiere una buena condición de drenaje y retención de agua, así como de afloramientos de agua que generan cascadas, dada la topografía en la parte alta de la cuenca. El uso de suelo que predomina en la cuenca es el cultivo del café, el cual genera protección a los suelos frente a la erosión y contribuye a la retención de agua y a la infiltración. Figura 9. Perfil del río Sensunapán (los ejes representan el rango altitudinal y la longitud total atravesada por el cauce del río). (Fuente: MARN) Por lo que respecta a la población residente en la cuenca, según el censo de 2007, su número ascendía a 254,387 habitantes (Tabla 4 y Figura 10). Tabla 4. Distribución de la población entre los diferentes municipios ubicados en la cuenca del río Sensunapán (datos del censo de 2007 – (Fuente: MARN). Municipio Habitantes (No) Acajutla 10,043 Apaneca 2,795 Juayúa 24,465 Nahuizalco 41,468 Nahulingo 1,852 Salcoatitán 5,484 San Antonio del Monte 25,594 Santa Catarina Masahuát 5,880 Sonsonate 41,773 Sonzacate 13,752 Total 173,106 Página | 37 Figura 10. Municipios y cantones localizados dentro de la cuenca del río Grande de Sensunapán. (Fuente: MARN) Tal y como se puede observar en la Tabla 4., la población total de la cuenca asciende a 173.106 habitantes, de los cuales las mayores concentraciones se encuentran en los territorios que corresponden a los municipios de Sonsonate, Nahuizalco, San Antonio del Monte y Juayúa. Las ciudades de Sonzacate y San Antonio del Monte se distinguen por la presencia de características urbanas por su proximidad con la cabecera departamental de Sonsonate. Mientras que Juayúa, Salcoatitán y Nahuizalco presentan características de población rural y presencia indígena. El municipio de Acajutla se diferencia del resto por ser una ciudad portuaria. 3.3. Datos hidrometeorológicos. De acuerdo a la Zonificación Climática de Köppen (Atlas de El Salvador, sf), la cuenca del río Sensunapán presenta los cuatro tipos de clasificación: • 0-800 msnm: Sabanas Tropicales Calientes o Tierra Caliente, con temperaturas medias de 22 a 27° C. Corresponde a los municipios de Acajutla, Sonsonate, San Antonio del Monte, Sonzacate y Nahuizalco. Página | 38 • 800-1200 msnm: Sabanas Tropicales Calurosas o Tierra Templada. Es la zona intermedia entre los municipios de Nahuizalco y Salcoatitán. • 1200-1800 msnm. Tierra Templada. Municipios: Salcoatitán y Juayúa. • 1800-2700 msnm. Tierra Fría. Es la zona más al norte de la cuenca