APÉNDICE II.1 DESCRICIÓN DO MODELO ... - Augas de Galicia

APÉNDICE II.1DESCRICIÓN DO MODELO UTILIZADO PARA ASIMULACIÓN DOS RECURSOS HÍDRICOSDemarcación Hidrográfica de Galicia-Costa

Como se mencionou no apartado 4.2.1 deste documento, o modelo de simulaciónutilizado para a avaliación dos recursos hídricos naturais (RRHHNN) na DHGC, foi omodelo de precipitación-achega SIMPA. Neste apartado preténdese dar unhadescrición de maior detalle sobre este modelo para unha mellor compresión dolector.O modelo de simulación de achegas mensuais de SIMPA (Cabezas et ao., 2000;Ruiz, 2000; Estrela e Quintas, 1996) reproduce os procesos esenciais de transportede auga que teñen lugar nas diferentes fases do ciclo hidrolóxico. É un modelohidrolóxico conceptual e cuasidistribuido que permite obter caudais mediosmensuais en réxime natural en puntos da rede hidrográfica dunha bacía.En cada unha das celas en que se discretiza o territorio expón o principio decontinuidade e leis de repartición e transferencia entre os distintosalmacenamentos. A resolución temporal que utiliza é o mes, polo que pode obviar asimulación dun gran número de almacenamentos intermedios e a propagación dofluxo na bacía.A información de partida do modelo está constituída polos datos de precipitacións etemperaturas mensuais nas estacións meteorolóxicas e os datos de caudaishistóricos nos puntos de contraste. Toda esta información xestiónase na base dedatos HIDRO (Quintas, 1996) do Centro de Estudos Hidrográficos do CEDEX.A continuación móstrase o resumo sobre o modelo presentado como artigo invitadoe publicado en Enxeñería da auga. Vol.6 Num.2 (xuño 1999), páxinas 125-138realizado por Teodoro Estrela Monreal, Francisco Cabezas Calvo-Louro e FedericoEstrada Lorenzo.

INTRODUCCIÓNEn diciembre de 1998 el Ministerio de Medio Ambientepresentó al Consejo Nacional del Agua el Libro Blanco delAgua en España, abriendo un periodo de comentarios,discusiones y debates públicos que se ha prolongadodurante meses.Uno de los objetivos perseguidos al elaborar el Libro fuedisponer de un soporte material ordenado, extenso yriguroso para la discusión y el debate social, mediante elcual los procesos de maduración interna y contraste deopiniones adquirieran la mayor transparencia posible, alfundamentarse en bases documentales objetivas yexplícitasPor este motivo, el Libro consta de una parte de naturalezabásicamente técnica y expositiva, que refleja el estado delarte en lo referente a la situación actual de conocimientosen materia hídrica, incluyendo una descripción de losproblemas básicos existentes y previsibles, eincorporando contribuciones documentales yperspectivas de diferentes órganos administrativos sectoriales.Tal estado del arte no se limita a una mera recopilacióny exposición documental, sino que incorporadesarrollos tecnológicos propios, específicamente realizadospara el Libro. Esta parte de descripción de datos,situaciones y problemas del agua en España se haconsiderado, en todo momento, esencial y, de hecho,ocupa una importante extensión del documento.Atendiendo a su posible interés técnico y científico se hanseleccionado algunos de estos desarrollos tecnológicoscon la intención de presentarlos en sucesivos números deesta Revista. En concreto, para este primer artículo se haelegido el modelo hidrológico distribuido utilizado para laevaluación de los recursos hídricos en régimen natural.En posteriores artículos se pretendepresentar otros desarrollos, como el procedimiento deregionalización hidrometeorológica, el modelo cartográficodesarrollado para la identificación de desequilibriosterritoriales, el modelo analítico para el estudio del sistemade utilización del agua o el procedimiento paraacotar las incertidumbres asociadas al posible cambioclimático. El objetivo es describir estos instrumentos yprocedimientos con un nivel de detalle apropiado parauna revista especializada, pero que no se consideró procedentealcanzar en el Libro Blanco por su orientacióneminentemente divulgativa.Quizá otro de los avances técnicos más importantes delLibro haya sido la recopilación de los datos básicos delagua en España, cuya necesidad y utilidad se manifestarondesde el inicio de los trabajos como algo evidente. Estosdatos básicos se encontraban en una situación de enormedispersión en numerosas instancias administrativas yprivadas, y su mera síntesis y unificación, ciertamentecomplicada, ya posee un gran interés intrínseco. Laingente labor de recopilación y unificación desarrollada hapermitido darles un tratamiento sistemático y uniforme,organizándolos y actualizándolos, creando archivoscomunes consistentes, y permitiendo su integración enbancos de datos homogéneos. A pesar de la indudabletrascendencia de esta labor, en este artículo no se hacenreferencias explícitas a la estructura y contenidos de estosbancos de datos, si bien, y como es fácil comprender, sinesta organización de la información no habría sido posibleaplicar de modo práctico la mayor parte de losprocedimientos desarrollados.Tampoco se analizan ni se ofrecen con detalle los resultadosobtenidos, centrándose en la descripción técnica delos métodos y procedimientos desarrollados. Para unaconsulta pormenorizada de los resultados se recomiendaacudir al propio Libro Blanco.

Con objeto de actualizar las series hidrológicas hasta elaño hidrológico 1995/96 mediante una metodología homogéneapara todas las cuencas españolas, en el LibroBlanco se ha utilizado un modelo matemático de simulaciónde las aportaciones naturales. El procedimiento deevaluación ha consistido en la modelación distribuida delos componentes básicos del ciclo hidrológico con periodotemporal mensual y a la escala global de todo el territorionacional.En las últimas décadas se han desarrollado numerososmodelos con el objetivo de generar series de aportacionesnaturales. Estos modelos simulan el proceso de generaciónde la escorrentía a partir de informaciónmeteorológica y de las características de las cuencas, yhan jugado un importante papel en los procesos de planificaciónhidrológica y de gestión de recursos (Chairat yDelleur, 1993).Si bien en el pasado ha sido habitual la utilización demodelos agregados, como el clásico STANDFORD IV(Crawford y Linsley, 1966) o el modelo SACRAMENTO(Burnash et al., 1973) , hoy en día es común desarrollarmodelos distribuidos, que consideran explícitamentela variabilidad espacial de los datos y parámetroshidrológicos. Si estos modelos se plantean bajo basesteóricas, como por ejemplo hace el modelo SHE (DHI,1985; Abbot et al., 1986) al formular e integrar de formaconjunta las ecuaciones diferenciales que rigen losdistintos procesos físicos del ciclo hidrológico, no suelenser operacionales para el tratamiento de grandes cuencasy es por ello que sólo se han aplicado -y no sindificultades- a cuencas de cientos de kilómetros cuadrados.Una interesante experiencia al respecto es la desarrolladaen la cuenca del Segura, en el marco del proyectoMedalus. Según Deursen y Kwadijk (1993) otra solución decompromiso para evaluar los recursos en grandes cuencasconsistiría en plantear modelos distribuidos conceptuales.En todo caso, es crucial comprender el problema de lasescalas espacio-temporales y el de la sobreparametrizaciónde los modelos. Una adecuada consideración deambas cuestiones resulta esencial para una correctamodelación hidrológica.LA APROXIMACIÓN DEL LIBRO BLANCODadas las condiciones, necesidades y objetivos del LibroBlanco, se ha utilizado el modelo hidrológico denominadoSIMPA (Simulación Precipitación-Aportación), de tipoconceptual y distribuido, y que simula caudales mediosmensuales en régimen natural en cualquier punto de la redhidrográfica de una cuenca (Estrela y Quintas, 1996a y1996b, Ruiz, 1998). Reproduce los procesos esenciales detransporte de agua que tienen lugar en las diferentes fasesdel ciclo hidrológico (Figura 1) planteando el principiode continuidad y estableciendo leyes de reparto ytransferencia entre almacenamientos, en cada una de lasceldas en que se discretiza el territorio. La resolucióntemporal que utiliza es el mes, por lo que puede obviarsela simulación de un gran número de almacenamientosintermedios y la propagación del flujo en la cuenca.En cuanto a la resolución espacial, el tamaño de celdaseleccionado es de 1 km 2 , lo que supone que en cada pasode tiempo se simulan los distintos componentes delciclo hidrológico en más de 500.000 celdas.A partir de las precipitaciones, las evapotranspiracionespotenciales y los parámetros hidrológicos, el modeloobtiene los mapas de los distintos almacenamientos,humedad en el suelo y volumen de acuífero, y de lasvariables de salida del ciclo hidrológico, evapotranspiracióny escorrentía total, obtenida esta última comosuma de la escorrentía superficial y la subterránea. Loscaudales mensuales, en cada intervalo de tiempo, seobtienen integrando la escorrentía total en las cuencasvertientes a los puntos de simulación.Figura 1. Diagrama de flujo del modelo distribuido SIMPAP

Figura 2. Red de estaciones pluviométricas sobre el modelodigital del terreno (cotas en metros)mapas de precipitaciones se obtienen a partir de la interpolaciónde los datos registrados en los pluviómetrosmediante el método del inverso de la distancia al cuadrado.El procedimiento de interpolación seguido utiliza losdatos de las más de 5.000 estaciones meteorológicasoperativas existentes en España (Figura 2). Sin embargo,a pesar del elevado número de estaciones, la estimación dela distribución espacial de la precipitación se encuentra,en ocasiones, con el inconveniente de que muchos de lospluviómetros sólo disponen de series cortas o incompletas,que dejan en algunos periodos amplias zonas sininformación, sobre todo en los primeros años de la serie.En esos casos se ha utilizado un modelo de regresióndoblepara rellenar las lagunas de una estación a partir de losdatos de las estaciones próximas. Este modeloestacionariza previamente los datos mensuales originalesde cada estación, restándoles la media del mes ydividiendo la diferencia por la desviación típica, tambiénmedia del mes. Para preservar la varianzaFigura 4. Distribución de las estaciones meteorológicassegún su altitudde la serie completada se ha introducido un ruido blancoen la ecuación de regresión. Una vez aplicada la ecuaciónde correlación se procede a desestacionarizar los datoscompletados.Por otra parte, las estaciones meteorológicas no siemprese distribuyen de la forma deseada sobre la cuenca, ya quees habitual que se localicen en los valles y no en las zonasde mayor altitud. Esta distribución puede apreciarse en laFigura 2 y, con mayor detalle, en la Figura 3, donde semuestra la distribución espacial de estacionespluviométricas en los Picos de Europa sobre un modelodigital del terrenoEste mismo efecto puede observarse en la Figura 4, quemuestra la distribución de las estaciones meteorológicasen España según su altitud.La Figura 5 muestra, asimismo, la curva porcentual acumuladade superficie del territorio frente al número deFigura 3. Mapa de distribución espacial de estacionespluviométricas en los Picos de Europa, sobre unmodelo digital del terrenoFigura 5. Curva porcentual acumulada de superficie delterritorio frente a número de estacionesmeteorológicas a las distintas cotas

Figura 6. Establecimiento de regresiones precipitación-alturaestaciones, con un punto de la curva para cada una de lascotas dadas en la figura anterior. Puede apreciarse conclaridad el sesgo de las estaciones hacia las cotas másbajas, frente a lo que sería una distribución perfectamenteuniforme a lo largo de todo el relieve del país (línea azulde 45°).La falta de estaciones en las zonas más altas produceinfravaloraciones importantes de la lluvia en muchascuencas de cabecera al aplicar directamente los algoritmosde interpolación espacial. Esta infravaloración en laslluvias de las cuencas de cabecera da lugar a unainfravaloración muy importante de los recursos estimadosa partir de las lluvias y pone de relieve la necesidad dedisponer de redes de medida meteorológicas que tengancobertura en las zonas de montaña. Para suplir estacarencia se han generado series de precipitaciones enestaciones ficticias teniendo en cuenta la correlación dela lluvia con la altitud.Para la obtención de estas series se han realizado estudiosespecíficos regionales que mejoran la interpolación en laszonas donde no se dispone de suficientes pluviométros.Así se han realizado análisis de regresión (Figura 6) entrela precipitación y la altitud que tienen en cuenta laorientación o exposición de las laderas a las tormentas ylos balances regionales precipitación-apor-tación en lascuencas vertientes a las estaciones de aforo. Comoconsecuencia de estos análisis se han generadoFigura 7. Estaciones pluviométricas ficticias introducidasFigura 8.Precipitación media anual (mm) en el periodo comprendidoentre los años hidrológicos 1940/41 y 1995/96una serie de pluviómetros ficticios en cuyos datos sepreservan las relaciones lluvia-altitud obtenidas en cadaregión. Este procedimiento se ha realizado básicamente(Figura 7) en las vertientes de la Cordillera Cantábrica yMontes de León, Pirineos, Picos de Urbión y Sierra deAlbarracín, Sistema Central y Macizo de Gredos, Sierra deAlguazas, Sierra de Cazorla y Sierra Nevada.Aunque este trabajo ha sido realizado de forma iterativa,definiendo regiones, analizando las correlaciones en ellas,volviendo a modificar las regiones, y así hasta encontrarunas regiones en las cuales se identificaran claramente lascorrelaciones entre las lluvias y la altitud, en laactualidad, y como continuación de estos trabajos, seestán realizando análisis que persiguen laautomatización de este proceso mediante el uso de técnicasgeoestadísticas. Con estas técnicas se están analizandolos factores que condicionan el proceso(precipitación, altitud, orientación, pendientes, etc.), losprocedimientos para el establecimiento de regiones enfunción de los factores seleccionados y, finalmente, seestán definiendo las ecuaciones a aplicar.Mediante el procedimiento descrito se han estimado losmapas de precipitaciones mensuales para el periodo desimulación. En la Figura 8 se muestra el correspondiente ala media anual del periodoEn cuanto a la evapotranspiración potencial se ha utilizadouna combinación de los métodos de Thornthwaite yPenman-Monteith, y se ha introducido un coeficientereductor que tiene en cuenta el efecto de la vegetación.El método de Thornthwaite ha venido utilizándose tradicionalmenteen España debido a que básicamente sólonecesita datos de temperatura, información que habitualmentese encuentra disponible cubriendo amplias regionesdel territorio (Figura 9). Sin embargo este método, válidoen zonas húmedas y subhúmedas con precipitacionesestivales, suele infravalorar las evapotranspira-cionespotenciales en zonas con climas distintos a los anteriores.En concreto, es conocido que en zonas áridas ysemiáridas infravalora la evapotranspiración po-V

Figura 9. Distribución espacial de las estaciones termométricasen Españatencial. Otros métodos de estimación de la evapotranspiraciónpotencial, como el de Penman-Monteith, que hasido recomendado por la FAO, definen físicamente mejorel fenómeno y logran ajustar sus resultados a las diferentescondiciones climáticas, aunque por el contrario necesitande un mayor número de variables. La información queprecisan para su aplicación sólo suele estar disponible enlas estaciones meteorológicas completas, que registrandatos de temperatura, radiación solar, humedadatmosférica, velocidad del viento, etc., y cuyo número esmuy reducido en España (Figura 10).El procedimiento seguido para estimar la evapotranspiraciónpotencial ha consistido en aplicar el método deThornthwaite en cada celda y para cada uno de los mesesdel periodo y modificar posteriormente los mapascalculados mediante unos mapas mensuales de coeficientescorrectores. Estos 12 mapas correctores se hanobtenido interpolando los coeficientes que resultan dedividir la evapotranspiración potencial media mensualcalculada según Penman-Monteith y la calculada segúnThornthwaite en las estaciones meteorológicas completas,donde como ya se ha mencionado existe suficienteFigura 10. Distribución espacial de las estaciones completas enEspañainformación para aplicar ambos métodos. En las Figuras11 y 12 se muestra un ejemplo de la estimación de laevapotranspiración potencial en el mes de julio de 1990según el método de Thornthwaite y según el procedimientoaquí descrito.La temperatura es una variable determinante para el cálculode la evapotranspiración potencial, y al igual quesucede con la precipitación muestra una correlación significativacon la altitud. Dado que las estaciones meteorológicasque registran la temperatura también escasean enlas zonas más montañosas, se han introducido estacionesficticias cuyas series de temperaturas mensuales se hanobtenido en función de los valores registrados en lasestaciones vecinas y de las correlaciones existentes con laaltitud. En estos estudios se ha encontrado que, en valoresmedios, el gradiente entre la temperatura y la altitud sigueun comportamiento similar al del gradiente adiabático,0,6°C/100 m (Figura 13).Seguidamente se procedió a interpolar los mapas de temperaturasmensuales, que se utilizaron posteriormentepara el cálculo de la evapotranspiración mensual segúnThornthwaite. Aplicando los mapas de coeficientes co-Figura 11. Cálculo de la ETP (mm) según Thornthwaite (julio1990)Figura 12. Cálculo de la ETP (mm) según el procedimiento utili zadoen el Libro Blanco (julio 1990)

Figura 13. Comportamiento de la temperatura con la altitud enla Cordillera Cantábricarrectores mensuales antes mencionados se obtuvieron losmapas de evapotranspiraciones potenciales segúnPenman-Monteith, que a su vez fueron afectados por uncoeficiente de vegetación variable en el espacio, aunqueinvariante en el tiempo. Este coeficiente tiene en cuentael efecto de la vegetación, ya que no es lo mismo laevapotranspiración potencial en una zona sin vegetaciónque en otra densamente cubierta por ésta. Este mapa decoeficientes (Figura 14) se obtuvo a partir de los usos delsuelo procedentes de CORINNE LAND COVER. Losvalores asignados a cada clase de uso suelo (Tabla 1) seestimaron mediante balances hídricos en cuencasaforadas. De esta manera se modificó la evapotranspiraciónpotencial calculada por la fórmula de Penman-Monteith para un cultivo de referencia y se tuvo en cuenta elconocido hecho, demostrado teórica y experimentalmente,de que la evapotranspiración no sólo se controlapor factores meteorológicos sino que viene regulada tambiénpor el tipo de vegetación.Como resultado final se obtuvieron los mapas mensualesde evapotranspiraciones potenciales desde el año 1940hasta el año 1995. La Figura 15 muestra el valor medioanual para ese periodo, que es el que finalmente se ofreceen el Libro Blanco.Tipo de uso del sueloCoeficiente de cultivoEspacios con poca vegetación 80%Tierras de labor 87%Sistemas agrícolas heterogéneos 91%Cultivos permanentes 93%Vegetación arbustiva 95%Bosque mixto 97%Bosques de frondosas y98%coníferasZonas húmedas, superficies deagua y artificiales 100%Praderas 100%Tabla 1. Coeficiente reductor de la evapotranspiraciónpotencial en función del de uso del sueloFigura 14. Coeficiente reductor (x100) de laevapotranspiración potencial según el uso del sueloFigura 15. Estimación de la distribución espacial de la ETPmedia (mm) en España (1940-1995)CALIBRACIÓN DEL MODELOLa calibración del modelo consiste en ajustar los mapas deparámetros de forma que se reproduzcan satisfactoriamentelos caudales en los puntos donde esta informaciónes conocida. La mayoría de los datos de calibracióndel modelo corresponden a estaciones de aforo donde semiden caudales en régimen natural, aunque también sehan utilizado series restituidas a régimen natural procedentesde los Planes Hidrológicos de cuenca. En laFigura 16 se muestran los más de 100 puntos de controlseleccionados para la calibración, así como la situación delos embalses y de las zonas de riego, informaciónutilizada para realizar esa selección. Los modelosdistribuidos deben superar el problema de estimar losnumerosos parámetros que utilizan en sus cálculos, paralo cual el modelo utilizado en el libro Blanco incorporadiferentes herramientas que facilitan el establecimientode relaciones entre parámetros hidrológicos ycaracterísticas de las cuencas. Tratándose de un modelodistribuido sus parámetros no son escalares, sino matricesrepresentativas de los distintos atributos territorialesconsiderados: mapas de capacidad

Figura 16. Mapa con la selección de puntos de control parala calibración del modelomáxima de almacenamiento de humedad en el suelo,capacidad máxima de infiltración y coeficientes de agotamientode los acuíferos. Estos mapas no se han estimadoregionalizando los parámetros calibrados en lascuencas aforadas sino que se han obtenido de forma distribuidapara todo el territorio a partir de característicasfísicas de las cuencas y de los acuiferos, tales como usos desuelo, litología, etc. De esta manera los parámetros de lascuencas no aforadas, que cubren un gran porcentaje delterritorio, son coherentes con sus características y puedenser estimados con mayor fiabilidad.En el proceso de calibración realizado se ha hecho lahipótesis, confirmada con posterioridad, de estacionariedado invarianza de los parámetros en el periodo desimulación. Esto supone admitir, consecuentemente, lainvarianza en los usos de suelo. Aunque, como es obvio,se han producido cambios en los usos de suelo en lasúltimas décadas en algunas zonas del territorio nacional,su incidencia global sobre las aportaciones de los ríos esmuy escasa, como demuestra el hecho de que los residuos(diferencia entre valor observado y simulado) no muestransesgos a lo largo del periodo de simulación, tal y como másadelante se puede observar en los distintos gráficos deajuste.Uso del sueloCapacidad máxima dehumedad del suelo (mm)Superficies artificiales 40Espacios con poca vegetación 100Tierras de labor en secano 155Tierras de labor en regadío 215Praderas y pastizales naturales 150Sistemas agrícolas heterogéneos 195Cultivos permanentes 210Vegetación arbustiva 135Bosque mixto 220Bosques de frondosas yconíferasZonas húmedas, superficies deagua y artificiales230300Tabla 2 Regionalización de la capacidad máxima de humedaddel suelo a partir de los usos del sueloEste efecto, ciertamente significativo a la escala de laladera, la parcela o la pequeña cuenca, resulta ser irrelevantea las escalas de las cuencas fluviales estudiadas en elLibro, y su efecto queda ampliamente absorbido por lasincertidumbres y ruidos propios de los modelos hidrológicos,aun de los más complejos y parametrizados. Encualquier caso, el modelo no presenta ninguna limitaciónpara tratar parámetros que varían en el tiempo, sino todolo contrario: el procedimiento seguido permite relacionarlos usos de suelo y el parámetro de capacidad máxima dealmacenamiento de agua en el suelo de forma directa ytransparente a través de la Tabla 2. Lamentablemente noexiste información para todo el territorio nacional sobre laevolución temporal de los usos del suelo.En la Figura 17 se muestra el mapa del parámetro decapacidad máxima de almacenamiento de humedad en elsuelo, que regula el volumen de agua o excedente queacaba convirtiéndose en escorrentía. Tal como ya se hamencionado, se ha estimado a partir de información sobreusos del suelo, según la Tabla 2.Figura 17. Mapa de capacidad máxima de almacenamiento deaguạ en el suelo (mm)Figura 18. Mapa de capacidad de infiltración máxima(mm)

LitologíaInfiltración máxima (mm)Mat.aluvial de origen indiferenciado 400Calizas y dolomías 1000Margas 85Margas yesíferas 75Yesos 64Materiales arenosos 450Materiales gravo-arenosos 500Calcarenitas (Macigno) 250Arcosas 150Rañas 95Granitos 65Rocas metamórficas 20Gneiss 55Pizarras 40Rocas volcánicas 275Tabla 3. Regionalización de la capacidad máxima de infiltracióna partir de la litologíaEl parámetro capacidad de infiltración máxima (Figura18), que interviene en la ley que regula el reparto delexcedente de agua entre escorrentía superficial e infiltraciónal acuífero, se ha obtenido básicamente a partir dela litología, según las equivalencias reflejadas en la Tabla3. Los valores asignados a cada clase litológica en estatabla proceden del análisis de los flujos base en lasestaciones de aforo de los ríos.El intercambio de agua entre acuífero y río se ha simuladomediante el modelo unicelular, cuyo parámetrodenominado coeficiente de agotamiento (Figura 19) se haobtenido a partir del conocimiento cualitativo delfuncionamiento de los acuíferos, de sus propiedades hidrodinámicas,si eran conocidas, y, fundamentalmente, delas curvas de agotamiento de los acuíferos observadas enlas estaciones de aforo de los ríos.Para ofrecer una idea del buen grado de ajuste conseguidocon el modelo, en la Figura 20 se muestran losFigura 20. Contraste del modelo en valores medios anualesvalores medios anuales de las aportaciones específicas,simuladas y observadas, en todos los puntos de controlseleccionados.También se representan en las figuras siguientes las seriescompletas de aportaciones mensuales (en m 3 /s), simuladasy observadas, en distintos puntos de control. Se puedeafirmar que la calibración es muy satisfactoria, y losuficientemente fiable como para permitir la aplicacióngeneralizada del modelo en todo el territorio.En las Figuras 21 a 29 se muestran los ajustes del modeloen algunos de los puntos de control seleccionados. Losajustes obtenidos no muestran un sesgo a lo largo de laserie temporal, lo que ratifica la hipótesis de invarianza delos parámetros asumida en el modelo. Incluso seríestemporales observadas, como la del Tajo en Entrepeñas,que en principio podría parecer que muestra unatendencia descendente desde los años sesenta quizásdebida a cambios en los usos del suelo, pueden reproducirsecon el modelo a partir de las lluvias y bajo lahipótesis de invarianza de los parámetros de usos delsuelo en su cuenca vertiente.Figura 21. Series mensuales simuladas e históricas del río Miñoen Lugo (periodo 1940 ⋅⋅⋅ 1995)Figura 19. Mapa de coeficientes de recesión (dias-1x100.000)Figura 22. Series mensuales simuladas e históricas del ríoAlberche (periodo 1940 - 1995)

Figura 23. Series mensuales simuladas e históricas del ríoGuadalquivir en La Cubeta (periodo 1940 – 1995)Figura 24. Series mensuales simuladas e históricas del ríoGuadalquivir en Tranco de Beas (periodo 1940 –1995)Figura 25. Series mensuales simuladas e históricas del ríoTurón en Conde de Guadalhorce (periodo 1940 –1995)Figura 26. Series mensuales simuladas e históricas del ríoSegura en Fuensanta (periodo 1940 – 1995Figura 27. Series mensuales simuladas e históricas del ríoJúcar en Alarcón (periodo 1940 – 1995)Figura 28. Series mensuales simuladas e históricas del río Tajoen Entrepeñas (periodo 1940 a 1995)Figura 29. Series mensuales simuladas e históricas del ríoEbro en Castejón (periodo 1940 a 1995)SIMULACIÓN HIDROLÓGICATerminada la fase de calibración se procedió a la simulaciónpara el periodo seleccionado (octubre de 1940 aseptiembre de 1996). En la Figura 30 se muestra unejemplo de las distintas variables hidrológicas simuladascon el modelo en uno de los intervalos de tiempo.Como resultado de la evaluación de recursos realizada elvalor medio anual de la escorrentía total en España esde 220 mm (equivalentes a unos 111.000 hm 3 ), cifra querepresenta aproximadamente un tercio de la precipitación.En cuanto a la distribución espacial (Figura 31)son evidentes las grandes diferencias territoriales quemuestra, variando desde áreas donde la escorrentía es demenos de 50 de mm/año (sureste de España, la Mancha, elvalle del Ebro, la meseta del Duero y las Islas Canarias)hasta otras donde supera los 800 mm/año (cuencas delNorte y áreas montañosas de algunas cuencas).En la Figura 32 se muestra la distribución estacional de laescorrentía. Las reducidas lluvias y las elevadas evapotranspiracionespotenciales de los meses de primavera yverano determinan que en una gran parte del territoriono se genere escorrentía en esos meses. El agua que portanto circula por los ríos en esa época es la que procede dela descarga de los acuíferos y cuando éstos no existen laescorrentía es prácticamente nula. Con carácter general sepuede decir que el agua que marca la abundancia hídricade un determinado año en muchas regiones de España esla que precipita en otoño e invierno.

Figura 30. Ejemplos de mapas de variables hidrológicas simuladas con el modelo en el mes de abril 1969Figura 31. Mapa de escorrentía total media anual en mm(periodo 1940-1995En la Figura 33 se ha realizado, a modo ilustrativo, unaampliación del mapa de la escorrentía correspondiente almes de febrero de 1970 en una parte del territorionacional, concretamente en Galicia. A partir de ese mapa deescorrentía y del modelo digital del terreno de la zona(Figura 34) se han obtenido de forma automática, medianteun módulo que incorpora el modelo, las aportacionesque circulan por la red fluvial (Figura 35) en esemes.Figura 32. Distribución estacional de la escorrentía (mm)Dentro del marco de la evaluación de recursos hídricosrealizada en el Libro Blanco, y con objeto de disponertambién de una evaluación de la recarga natural a losacuíferos en un período común (1940/41 a 1995/96) ycon una metodología de cálculo homogénea, se ha realizado,para toda España, con este modelo, una estimaciónde la recarga debida a la lluvia caída sobre cada unidadhidrogeológica. Esta estimación no tiene en cuenta, portanto, las transferencias entre unidades que, aun-

Figura 33. Detalle del mapa de escorrentía (mm) en lazona de Galicia (febrero 1970)Figura 36. Mapa de recarga natural (infiltración porlluvia directa) en las unidades hidrogeológicas(mm/año)Figura 37. Recarga por infiltración de lluvia (hm 3 /año) en launidad hidrogeológica de la Mancha Oriental(periodo 1940/41 a 1995/96)Figura 34. Detalle del modelo digital del terreno en lazona de Galicia (cotas en metros)Figura 38. Recarga por infiltración de lluvia (hm 3 /año) enla unidad hidrogeológica de Madrid-Talavera(periodo 1940/ 41 a 1995/96)Figura 35. Detalle del mapa de aportaciones en la red fluvial(hm 3 /mes) en la zona de Galicia (febrero 1970)que con carácter general son pequeñas, pueden ser importantesen algunas unidades concretas. Tampoco considera,como se dijo, las pérdidas por infiltración en loscauces superficiales. Estas dos componentes de la re-Figura 39. Recarga por infiltración de lluvia (hm 3 /año) en laPenínsula (periodo 1940/41 a 1995/96)

Figura 40. Esquema con los principales flujos de agua (km 3 /año) en España (periodo 1940-1995)carga deberían añadirse a la estimación aquí realizada, yaunque globalmente no representan unos valores importantes,pueden ser significativas en algunas unidadesconcretas. En cualquier caso, como se comprenderá, esteanálisis particularizado está fuera del alcance de losobjetivos del Libro Blanco.En la Figura 36 se muestran los valores medios anuales derecarga debidos a infiltración por lluvia directa, enmm/año, obtenidos en cada unidad hidrogeológica.En las Figuras 37, 38 y 39 se muestran las series anualesde recargas por lluvia directa correspondientes a dosunidades hidrogeológicas concretas, la de la ManchaOriental y la de Madrid-Talavera, así como la correspondientea todo el territorio peninsular español.Finalmente, y como gran síntesis de la evaluación derecursos realizada, en la Figura 40 se muestra un esquemacon las cifras medias anuales de los principales flujos deagua en régimen natural en España. La aportación total,111 km 3 /año, es aproximadamente la suma de laescorrentía superficial directa, 82 km 3 /año, y la recarga alos acuíferos, 29 km 3 /año. Esa aportación total puedetambién dividirse en aportación de la red fluvial, 109km 3 /año, y en escorrentía subterránea al mar, 2 km 3 /añoincluyendo las islas.Con la modelación efectuada se ha podido constatar que laconsideración de los últimos 10 años, es decir, el empleode las series 1940/41-1995/96 en lugar de las habituales1940/41-1985/86, utilizadas en muchos de los Planes decuenca, supone, por término medio, casi un 4% dedisminución de los recursos naturales totales. Endefinitiva, y como conclusión, podría resaltarse el hechode que se ha realizado una compleja y sistemáticaevaluación de recursos que contempla e integra, para unmismo periodo y con la misma metodología, los datosde precipitaciones, evapotranspiraciones, usos de suelo,litologías, recargas a los acuíferos y aportaciones en losríos a la escala de todo el territorio nacional. Esta aproximaciónpasa a integrarse al acerbo tecnológico disponibleen nuestro país para un cada vez mejor conocimiento denuestros recursos naturales..