influencia de embalses en su tramo aguas abajo

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INFLUENCIA DEL COMPLEJO DE EMBALSES EMBARCADEROS- CORTES II-EL NARANJERO (RÍO JÚCAR)EN LA GEOMORFOLOGÍA DEL CAUCE AGUAS ABAJO Sergio Morcillo Gil INTRODUCCIÓN Aunque los embalses proporcionan numerosos beneficios socioeconómicos (control de avenidas, suministro de agua y electricidad, etc.) también causan modificaciones en el medio fluvial, tanto en tramos aguas abajo como aguas arriba de estos. Este trabajo se centra en efectos geomorfológicos e hidrográficos aguas debajo de los embalses. Existen numerosos trabajos sobre este tema sobretodo en ríos americanos donde hay instaladas más de 75.000 presas donde la instalación masiva en el siglo XX coincide con grandes cambios ecológicos en los sistemas fluviales (William L. Graf, 2006). Los procesos principales y más comunes son la degradación (erosión) y la agradación (sedimentación) (Petts, 1984). El proceso más común producido aguas abajo de la presa en la erosión, se manifiesta una socavación del cauce y un acorazamiento del lecho (Turner, 1971; Chadwick, 1978), esto se debe a que los embalses atrapan un 95% de la carga de fondo y en suspensión que transporta el río, y liberan aguas claras con gran capacidad erosiva (Sanz, M. E. y

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influencia de los embalses de El naranjero en su tramo aguas abajo

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INFLUENCIA DEL COMPLEJO DE EMBALSES EMBARCADEROS-CORTES II-EL NARANJERO (RO JCAR)EN LA GEOMORFOLOGA DEL CAUCE AGUAS ABAJO

Sergio Morcillo Gil

INTRODUCCIN

Aunque los embalses proporcionan numerosos beneficios socioeconmicos (control de avenidas, suministro de agua y electricidad, etc.) tambin causan modificaciones en el medio fluvial, tanto en tramos aguas abajo como aguas arriba de estos. Este trabajo se centra en efectos geomorfolgicos e hidrogrficos aguas debajo de los embalses. Existen numerosos trabajos sobre este tema sobretodo en ros americanos donde hay instaladas ms de 75.000 presas donde la instalacin masiva en el siglo XX coincide con grandes cambios ecolgicos en los sistemas fluviales (William L. Graf, 2006). Los procesos principales y ms comunes son la degradacin (erosin) y la agradacin (sedimentacin) (Petts, 1984).

El proceso ms comn producido aguas abajo de la presa en la erosin, se manifiesta una socavacin del cauce y un acorazamiento del lecho (Turner, 1971; Chadwick, 1978), esto se debe a que los embalses atrapan un 95% de la carga de fondo y en suspensin que transporta el ro, y liberan aguas claras con gran capacidad erosiva (Sanz, M. E. y Avedao Salas, C., 2001). Los procesos de erosin se empiezan a producir cuando se construye la presa y se hace ms intenso en los primeros aos hasta que el lecho se acoraza con el tiempo ya que los sedimentos son demasiado gruesos para ser evacuados por el ro, es decir, aflora el sustrato rocoso y el cauce se estabiliza.Los efectos de la erosin se manifiestan a lo largo de varios kilmetros, dependiendo de distintos factores como la pendiente, granulometra del cauce, vegetacin, etc. El perfil transversal del ro es ms susceptible a modificacin por la presa que el la seccin longitudinal, aqu se han observado socavamiento del cauce porque se profundiza por erosin, ensanchamientos si la erosin en los mrgenes es mayor que en el centro del lecho y tramos en los que no ha cambiado su morfologa inicial.La erosin en los cauces conlleva una seria de consecuencias negativas en las estructuras antrpicas hidrulicas (ICOLD,1989) ya que se desentierran cimientos de puentes, las tomas de agua quedan colgadas e inservibles por el descenso del nivel del agua, desplomes de infraestructuras por las socavacin las mrgenes del ro, etc. Desde la perspectiva medioambiental, las variaciones del cauce repercuten de diversas maneras en los ecosistemas fluviales.El proceso contrario, la agradacin o sedimentacin, tambin se puede manifestar en tramos aguas abajo de las presas. Esto se produce cuando el caudal liberado no puede transportar los sedimentos que llegan al ro de aportes elicos, aportes de afluentes, sedimentos procedentes de las mrgenes, etc.Los efectos de la sedimentacin se pueden manifestar hasta cientos de kilmetros aguas abajo, en determinados cauces como en Ro Grande (EE.UU.) el proceso ha sido tan intenso que el lecho se ha situado a mayor altura que su llanura de inundacin (Shields et al., 2000).

SITUACIN GEOGRFICA

Figura 1: Situacin geogrfica del tramo fluvial estudiado.

En este trabajo se estudia las consecuencias geomorfolgicas del Ro Jcar a lo largo de un tramo situado aguas abajo del conjunto de embalses formados por Embarcaderos, Cortes II y El Naranjero, el objetivo es evaluar la posible influencia de estos embalses en la evolucin geomorfolgica del cauce. El estudio tambin ilustra el funcionamiento del Ro Jcar antes de la contraccin de estos embalses.El complejo de embalses Embarcaderos-Cortes II-El Naranjero se sita en el curso medio del ro y estn destinados a la produccin hidroelctrica y tambin a la refrigeracin de la central nuclear de Cofrentes. El complejo de embalses tiene una capacidad de 158 Hm3 y su puesta en funcionamiento ha alterado tanto el caudal slido como lquido del ro.

Caractersticas del tramo estudiadoEl tramo de ro estudiado mide aproximadamente 11 km y se extiende desde la desembocadura del embalse El Naranjero, en la localidad de Cortes de Palls, hasta las proximidades de la localidad de Miralles, ambas en la comunidad Valenciana. En estos 10 km, el ro atraviesa varios dominios geolgicos. De la salida del embalse El Naranjero hasta unos dos kilmetros discurre por materiales del Koiper, predominando arcillas con yesos. En el kilometro siguiente el ro va encajado sobre materiales del terciario, del Palegeno, conformado por areniscas y margas arenosas. Desde este punto en adelante transcurre sobre materiales del Cretcico superior, compuesto por dolomas sacaroideas y calizas recristalizadas correspondientes a los relieves de La Muela de Cortes de Palls.Metodologa Para el estudio geomorfolgico del Ro Jcar se ha procedido a la comparacin de fotografas areas de distintas fechas. As, se dispone de un conjunto de seis fotografas, tres antes de la construccin de los embalses y tres posterior a la construccin del complejo de embalses. La primera imagen es de 1946 (vuelo americano, Serie A, escala 1:45000 aproximadamente), la segunda de 1956 (vuelo americano, Serie B, escala 1:30000) y la ultima antes de la construccin es de 1982 (vuelo nacional, escala 1:30000). Las imgenes posteriores a la construccin del complejo se realizaron en 2002 (ortofoto de la Comunidad Valenciana, escala 1:5000), 2008 (ortofoto de la Comunidad Valenciana, escala 1:5000) y 2012 (PNOA, escala 1:5000).Caractersticas hidrolgicas del Ro Jcar Caudales y aportes Existen una serie de estaciones de aforo situadas antes de este complejo de embalses que nos permiten obtener una informacin valiosa sobre los caudales circulantes del ro Jcar en este tramo, todas ellas controladas por la Confederacin Hidrogrfica del Jcar.

Figura 2: localizacin de estaciones de aforo para el estudio

Las estaciones instaladas en Cofrentes, se encuentran antes de su confluencia entre el ro Jcar y su afluente el Cabriel donde hay una en cada flujo, en su confluencia hay otra que antes era el embalse de Embarcaderos hasta que se construyo el de Cortes II que tiene una cota mayor y los datos de salida de agua que nos permiten ver el caudal al salir de los embalses de Cortes II y El Naranjero. La salida de agua de Cortes II no tiene mucha importancia para el trabajo ya que el pie de la presa es donde comienza el embalse de El Naranjero.

Figura 3: Episodios de crecidas extraordinarias registrados en la estacin de aforos de la confluencia del ro Jcar con el Cabriel en la localidad de Cofrentes.Con los datos de caudales y aportes a lo largo del siglo, se ha determinado que para el periodo 1911-1952, en el cual no hay ningn tipo de embalse, la aportacin media anual fue de 3975,7 Hm3, con un mximo de 5421,2 Hm3 y un mnimo de 1592,1 Hm3. La descarga media de agua para el periodo 1984-2011 es de 37,2 m3/s, lo que representa una reduccin del 35% respecto al caudal medio de 1911-1952 que fue de 48,11 m3/s en mismo punto de la confluencia, lo que quiere decir que hay una influencia de los embalses en cabecera, estos embalses tienen dimensiones mucho mayores que los estudiados, llegando el embalse de Contreras, en el Cabriel, a los 943 Hm3 y el de Alarcn, en el Jcar, a los 1.112 Hm3.

Figura 4: Caudales en la slida del embalse de El Naranjero antes de su construccin

A partir de aqu se encuentra el complejo de embalses, que retiene 158 Hm3 de agua, desde su construccin en 1989 los caudales circulantes aguas abajo de este han sido muy inferiores a los antes analizados. Para el periodo 1989-2011 la aportacin media anual ha sido de 593,3 Hm3, con un caudal de 18,81 m3/s, muy inferior a los 37,2 m3/s que llegan antes del complejo. En este punto de la salida de agua del Embalse El Naranjero, en el grfico, se han representado los caudales en m3/s en el periodo antes de su construccin (1969-1988), en este periodo los caudales circulantes sobrepasaban constantemente los 50 m3/s, mientras que el grfico 5 para el periodo despus de su construccin (1989-2011) apenas llegan a los 40 m3/s, solo en los meses de verano para la produccin agraria.

Figura 5: Caudales en la salida del embalse de El Naranjero despus de su construccin

Evolucin geomorfolgicaPara analizar si se ha producido o no alteraciones en la dinmica del ro por la presencia de embalses se ha comparado el comportamiento de ste antes y despus de la puesta en funcionamiento de los mismos.Con anterioridad a la construccin de los embalses Los embalses de Embarcaderos, Cortes II y El Naranjero se pusieron en funcionamiento en 1969, 1988 y 1989, respectivamente, por lo que para conocer el comportamiento natural del ro Jcar hay que recurrir a las fotografas areas de aos anteriores (1946 y 1956) y tambin una fotografa area de 1982 para observar los cambios entre el comportamiento natural y el producido por el embalse de Embarcaderos, que es el ms pequeo en capacidad.

Figura 6: Estudio geomorfolgico del tramo en estudio en 1946

Figura 7: Estudio geomorfolgico del tramo en estudio en 1956

Entre la imagen de 1946 y 1956, se observan una serie de reajustes en el ro que consisten en la erosin de la llanura de inundacin en ambas mrgenes del tramo y la transformacin de una isla sedimentaria en una barra marginal en la salida del primer meandro del tramo en estudio. La formacin de esta isla y posteriormente la barra marginal es debido, segn Leopold y Wolman (1957), ha una primera sedimentacin en la parte central del cauce que forma la isla, a partir de este obstculo, se van acumulando los cantos, es un proceso lento en el que se tuvieron que implicar grandes volmenes de sedimento.Tanto para la formacin de esta barra como para la erosin de la llanura de inundacin se requiere condiciones de gran energa, que solo se alcanzan en episodios de crecidas extraordinarias. En este periodo hubo varias crecidas extraordinarias (Figura 3) a las que se les atribuye estos cambios geomorfolgicos.

Figura 8: Estudio geomorfolgico del tramo en estudio en 1982

En la imagen de 1982 se observan menos cambios que los producidos entre las imgenes anteriores, posiblemente debido a que no hubo crecidas tan extraordinarias como en las del periodo anterior. En la salida del primer meandro se sigue excavando sobre la margen derecha y se sigue la sedimentacin en la izquierda, este proceso es el que se empez anteriormente. En 1982 ya esta en funcionamiento el embalse de Embarcaderos, situado a unos 15 kilmetros del tramo en estudio, se puede observar que el caudal es menor al anteriormente expuesto, debido a esto hay una mayor incisin en el cauce.Por lo tanto, se constata que, antes de la puesta en funcionamiento de los embalses de Cortes II y El Naranjero, las modificaciones geomorfolgicas del ro Jcar se deban a procesos catastrficos de crecidas extraordinarias relativamente infrecuentes. Mientras que los procesos que se desarrollan normalmente, no transforman las formas fluviales originadas en los eventos anteriores.

BIBLIOGRAFIA - Francis J. Magilligan y Keith H. Nislow 2004, Changes in hydrologic regime by dams- International Committee on Large Dams, ICOLD. 1989: Sedirizerztatiorzcorztrol of reservoirs. G~iidelirzesB. ulletin 67-159 p.- Sanz M.E. y Avedao C., 2001. Influencia del complejo de embalses Mequienza-Ribarroja-Flix en la morfologa del cauce situado aguas abajo, 4-5 p.- Shields Jr., F.D., Simon, A., Steffen, L.J., 2000. Reservoir effects on downstream river channel migration. Environmental Conservation 27, 5466 p.- Petts, G.E., 1984. Sedimentation within a regulated river. Earth Surface Processes and Landforms 9 (2), 125134 p.- Turner, D.I., 1971. Dams and ecology. Civil Engineering 41, 7680 p.- William L. Graf, 2006. Downstream hydrologic and geomorphic effects of large dams on American rivers