Caudales ecológicos

Métodos propuestos para el cálculo de Caudales Ecológicos para pequeñas Centrales Hidroeléctricas
Autor: Dr. Samuel Rivera/Ecology Center and Watershed Science Dept. UTAH STATE UNIVERSITY
Documento: Borrador de la Guía de Buenas Prácticas Ambientales para pequeñas Hidroeléctricas


En la etapa de planificación se realizará una identificación preliminar de la cuenca tributaria del proyecto,y la identificación básica de elementos incidentes en cuanto a infraestructura de acceso, poblaciones, uso del recurso agua, cobertura vegetal característica, especies primarias, y estatus legal de la zona que se afectaría directamente. El planificador tiene que tener una idea concreta del caudal del afluente. En un proyecto hidroeléctrico, la importancia en la medición de los caudales radica enque es necesario contar con un estimado de la producción de agua necesaria para mover las turbinas que se operaran en el sistema, pero además, es necesario proteger los recursos acuáticos, como fauna, microorganismos y plantas que habitan en este tipo de ecosistemas. La interrelación de todos estos organismos produce que tengamos agua en cantidad y calidad. Para esto necesitamos obtener un caudalmínimo, que es el caudal mínimo necesario para mantener las funciones físicas, biológicas y químicas de este tipo de ecosistemas, llamado ecosistema lótico o ecosistema de agua dulce. Este caudal mínimo es a menudo llamado, Caudal ecológico, porque trata de mantener las relaciones ecológicas en el sistema lótico. Las especies animales y vegetales estén adaptadas a niveles de agua mínimos, nivelesde oxigeno y nutrientes, que a su vez es acarreado por el agua. En general, todos los organismos vivos y no vivos necesitan un mínimo de de nivel de agua para mantener sus funciones. El excedente de esta caudal mínimo se puede extraer para diferentes usos beneficiosos del agua como ser: consumo humano (el mas importante), agua para riego, uso hidroeléctrico y algunas veces para uso industrial.MEDICION DE CAUDALES:
El Caudal se define como el volumen de agua que pasa por un punto especifico en un determinado tiempo y se mide en la siguientes unidades: metros por segundo o litros por segundo: m3/s, o L/s.
El método mas común para la estimación de caudales es a través de la siguiente formula que utiliza el METODO Velocidad-Área.

 Y se expresa:
Q = V * A
Donde:
Q = Caudal[L3 s-1]
V= Velocidad promedio [L2 s-1]
A = Área Transversal [m2]


Una vez determinado el caudal actual, se procede a estimar el caudal ecológico y para esto se utilizan diferentes métodos. La variación en los diferentes métodos depende básicamente de la disponibilidad de información. Los métodos más utilizados son 11 y se dividen en 3 grupos (Scatena, 2004):

1. Caudales históricos
2.Hidráulica del cauce
3. Protección de hábitat

1. MÉTODOS HISTÓRICOS:
Los métodos basados en los récords históricos están basados en el régimen de crecidas de los ríos. Son los métodos mas usados y se usan en el 87% de los países del continente americano (Scatena 2004)1. Se basan en estimaciones periódicas de los caudales y sus respectivas estimaciones sus predicciones estadísticas. Aquí semencionan los cinco (5) más importantes:

a) El Caudal históricamente mas bajo:
Este es el caudal histórico más bajo que se ha podido registrar en los récords existentes en el cauce. Por ejemplo, durante años de mediciones lo más bajo grabado fue de 0.5 m3/s, entonces es el caudal mínimo que se debe recomendar. El profesor Scatena dice que es el método mas usado en Latinoamérica.
Paraestimarlo de una forma empírica este caudal, se anotan las investiga a través de preguntas hechas por miembros de la comunidad rural y se trata de obtener un consenso de varias opiniones de “¿hasta donde es lo más bajo que ha llegado el río o quebrada?” Se visita en el campo, y se localiza la “marca mas baja del nivel de agua”. Una vez, obtenido ese consenso, es posible utilizar este dato como el caudal...