Doc 10221 5.5Caudal Ecologico

5.1

EIAD Proyecto Hidroelctrico Normanda y L/T Asociada Yawe Ca. Ltda.

5.5 CAUDAL ECOLGICO Y RGIMEN DE CAUDALES

5.5.1 Introduccin

En los ltimos aos se viene reconociendo que respetar el valor de los ecosistemas acuticos implica dejar suficiente agua en las corrientes hdricas y

que la extraccin necesaria para satisfacer las necesidades humanas bsicas debe estar condicionada por la disponibilidad de la fuente. El inconveniente radica en establecer cul es el caudal necesario en determinado cuerpo de agua para

conservar las actividades propias de los ecosistemas acuticos y para que el hombre pueda beneficiarse del agua, sin afectar los procesos propios del ro.

La Gestin Integral de los Recursos Hdricos, debe atender las dos facetas de un

ro: como reserva hdrica y como reserva ecolgica. En este contexto, la determinacin de Regmenes de Caudales Ecolgicos, intentan compatibilizar el aprovechamiento racional y eficiente del recurso hdrico con el mantenimiento de

una integridad ecolgica aceptable del ecosistema fluvial (CATHALAC 2012).

El caudal de un ro, est ntimamente relacionado con los procesos geomorfolgicos, fsicos, qumicos y biolgicos del ecosistema, por lo que se le considera una variable fundamental que condiciona la distribucin y la abundancia

de las especies de ribera y regula su integridad ecolgica (Power et al., 1995; Resh et al., 1998). Los cinco componentes que definen el rgimen de caudales y regulan los procesos

en los ecosistemas acuticos son la: magnitud, frecuencia, duracin, predictibilidad y tasa de variacin (Poff y Ward, 1989; Richter et al., 1996; Walker et al., 1995): la alteracin de cualquiera de ellos modifica el funcionamiento, la estructura o la composicin del ecosistema.

La magnitud y frecuencia de los caudales altos y bajos regula numerosos procesos ecolgicos. Las crecidas ordinarias transportan los sedimentos y nutrientes,

rejuveneciendo la comunidad biolgica y asegurando la persistencia de muchas especies con ciclos vitales rpidos y buena capacidad de colonizacin (Fisher, 1983). Las crecidas extraordinarias mantienen la productividad y salvaguardan la

diversidad del ecosistema: (a) remueven los sedimentos del lecho evitando el sellado del medio intersticial (Beschta y Jackson, 1979), (b) incorporan al cauce material leoso procedente de la ribera y de las mrgenes que origina nuevos hbitats de alta calidad (Moore y Gregory, 1988; Wallace y Benke, 1984), (c) crean zonas de reposo y recuperacin para los peces, (d) humedecen y

rejuvenecen el perfil edfico en las mrgenes facilitando la germinacin de

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ciertas plantas (Scott et al., 1996) y (e) preservan la resistencia y adaptacin de los corredores riparios a las inundaciones (Hupp y Osterkamp, 1985). Los caudales reducidos ofrecen un nuevo hbitat para ciertas plantas que permanecen mucho tiempo inundadas (Wharton et al., 1981) y propician la conclusin del ciclo vital de otras especies adaptadas a esas condiciones rudas.

La duracin de una condicin de caudal condiciona ciertos procesos ecolgicos. Por ejemplo, las elevadas tolerancias de algunas especies vegetales de ribera a las

crecidas prolongadas (Chapman et al., 1982) y de algunos peces a las sequas duraderas (Williams y Hynes, 1977), les facultan para permanecer en ciertos lugares, de los cuales seran desplazados por otras especies menos tolerantes.

La predictibilidad de los caudales posee una significacin ecolgica primordial, ya

que el ciclo vital de muchas especies del cauce y de las mrgenes est configurado para aprovechar o eludir caudales de diferentes magnitudes. Por

ejemplo, la secuencia natural de los caudales extremos (altos y bajos) obstaculiza la intromisin de especies exticas de peces y proporciona seales ambientales a las especies autctonas para iniciar el desove (Montgomery et al., 1983), la incubacin (Nsje et al., 1995), las migraciones (Trpanier et al., 1996) y los desplazamientos hacia las mrgenes para alimentarse o reproducirse (Junk et al., 1989). Muchas plantas de ribera tienen ciclos vitales inducidos por la fenologa (floracin, dispersin, germinacin y crecimiento) y sincronizados con condiciones predecibles de crecidas o sequas, lo que confiere una alta diversidad a los

bosques de galera (Streng et al., 1989).

Las implicaciones ecolgicas de una modificacin del rgimen de caudales en un tramo especfico dependen del grado y del modo de alteracin de sus

componentes y de las respuestas de los procesos geomorfolgicos y ecolgicos ante dicho cambio, por lo que una regulacin de caudales tendr repercusiones ecolgicas diferentes en cada lugar. En cualquier caso, el impacto de una

regulacin de caudales es muy severo. De hecho, los investigadores Stanford y Ward (1979) afirman en el primer congreso internacional de ros regulados que:

Los efectos de la alteracin de los caudales naturales en el mundo han sido ms severos e irreversibles que los debidos a la contaminacin de las aguas. La alteracin de caudales modifica generalmente la magnitud y frecuencia de los

caudales extremos. Las variaciones sbitas de caudal tpicas de un aprovechamiento hidroelctrico resultan letales para muchos organismos que son

arrastrados durante los caudales mximos o quedan aislados en una zona en seco durante los caudales mnimos (Cushman, 1985; Petts, 1984), favorecen la

instalacin de especies generalistas que toleran ese ambiente y pueden desplazar a las especies nativas (Gehrke et al., 1995), posibilitan el desarrollo desmesurado de algas (Petts, 1984), rompen el ciclo vital de algunas especies (Scheidegger y

Bain, 1995), alteran el flujo de energa en el sistema (Valentin et al., 1995) y

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modifican la estructura del sustrato (Reiser et al., 1989b), repercutiendo todo ello en una reduccin de la diversidad y la abundancia de las especies nativas de peces e invertebrados.

El uso de las Obras Hidrulicas origina una regulacin artificial de caudales que podra afectar a la fauna refila, no solo por las fluctuaciones de nivel provocadas,

sino tambin por el desfase temporal en que ocurren respecto a la fenologa natural (Ward y Stanford, 1979; Petts, 1984).

Por ello es que en los ltimos aos, se han venido implementando proyectos hidroelctricos que no estiman la generacin de un embalse, sino tomas a filo de

ro que permitiran mantener las condiciones naturales de mxima crecida y estiaje en el rea de intervencin, garantizando de alguna manera, la integridad ecolgica

del ecosistema aguas debajo de la captacin.

Las Obras Hidrulicas son tan abundantes en los ecosistemas fluviales, y cada vez ms necesarios (para, disminuir la demanda de energa termoelctrica, por ejemplo), que en la actualidad, son pocos los ros cuyos caudales no estn

regulados artificialmente (en el Ecuador principalmente para actividades de riego). Por ello, la Gestin del Agua y de los recursos biolgicos con ella relacionados

debe enfrentarse con frecuencia a la problemtica que estas obras originan y en concreto cuantificar los caudales circulantes mnimos capaces de mantener los ecosistemas de los tramos de ro regulados, es decir el clculo del caudal

ecolgico para esos segmentos; aunque no hay que perder de vista, tambin, la determinacin de Regmenes de caudales Culturales, Recreativos o Paisajsticos.

En la prctica la fijacin del caudal ecolgico se hace basndose en dos tipos de

criterios:

1) anlisis de los regmenes de caudales histricos (incluyendo anlisis de

calidad de agua y variabilidad de caudal); 2) anlisis de la variacin del hbitat (incluyendo calidad del hbitat de las

especies acuticas) con los caudales circulantes.

El primer criterio estudia en especial los estiajes naturales de los ros en la idea de que las comunidades fluviales han evolucionado sometidos a determinados tipos de regmenes de caudales y por tanto sus ciclos biolgicos y requerimientos

ecolgicos estn adaptados a las variaciones estacionales propias de dicho rgimen. As mismo, estn adaptadas a tolerar unos caudales mnimos durante un

esto ms o menos largo, e incluso pueden tolerar caudales muy exiguos durante uno o varios das, que obviamente no pueden mantener durante periodos largos a

los que no estn adaptados. El segundo criterio, desarrollado principalmente a travs de la metodologa IFIM-

PHABSIM (o similares), y cuya utilizacin se ha generalizado en todo el mundo.

5.4


Este criterio liga las exigencias de hbitat de las especies fluviales, con las

variaciones de las caractersticas de ste en funcin de los caudales circulantes. La base conceptual de esta metodologa reside en conocer los requerimientos de caudal circulante de algunas especies o de determinadas comunidades refilas, y

de su distribucin en el tiempo, para poder evaluar las necesidades de caudal con objeto de mantener sus poblaciones.

Con cualquiera de los dos criterios que se utilice los que se obtiene son unos

caudales ecolgicos bsicos, que reciben diversas denominaciones (mnimos, aconsejables, ptimos, de mantenimiento, segn el mtodo utilizado para su clculo, o su nivel de exigencia ecolgica.

Estos caudales bsicos representan estimaciones de las condiciones lmites de

tolerancia a la escasez de caudal.

Es importante indicar que con la informacin hidrolgica disponible (en el rea) y que correspondera a extrapolaciones de otras subcuencas y datos puntuales de los factores ambientales del rea de estudio, el clculo de un valor del caudal

ecolgico es un dato de referencia para el diseo de la obra.

Es necesario citar que no existen estaciones hidrolgicas en el rea de inters, por lo que los datos extrapolados pueden generar resultados errneos, debido a la carencia de datos reales.

Las alteraciones fsicas de las condiciones naturales de un ro son, por lo general,

causas fundamentales para la prdida de la integridad del ecosistema acutico (Richter et al. 2003). La vida en los ros se sostiene en base a la combinacin de cantidades suficientes de agua en ptima calidad y riberas con hbitats fluviales en condiciones saludables (Pardo et al. 2002; Munne et al. 2003). En este estado, el agua como recurso puede verse en conflicto por la necesidad de atender

diferentes usos como agua potable, hidroelectricidad, riego y recreacin. Al extraer agua para cubrir esta demanda se produce en el ecosistema un

desequilibrio que pone en riesgo la integridad de las funciones de los ros.

Estimar la cantidad de agua que debe fluir en un cauce luego de una captacin, es una tarea compleja que puede ayudar a reducir el nivel de impacto que tiene la extraccin sobre la integridad ecolgica. El caudal ecolgico surge como un

concepto de la ecologa y la hidrolgica o ecohidrologa, que busca integrar las relaciones que ocurren en los hbitats, con las condiciones de caudal que

permiten su persistencia en los ros (Fashchevsky, 1992). El concepto de caudal ecolgico se refiere a la cantidad, calidad y rgimen de caudales necesarios para

sostener a los ecosistemas acuticos y tambin para mantener los servicios y los bienes del ecosistema de los cuales depende la sociedad humana (Poff et al., 2010).

5.5


Los caudales definidos como caudales ecolgicos se basan en las condiciones que

requieren diferentes indicadores biolgicos locales, y que representan principalmente las variaciones estacionales, las variaciones anuales, los impulsos regulares y los irregulares, que conforman el rgimen hidrolgico natural del ro. La investigacin sobre el rgimen de caudales ecolgicos ha descartado sobre todas las cosas, la estimacin de un valor de caudal fijo o constante como caudal

ecolgico, ya que este elimina cualquier posibilidad del ro de mantener sus funciones.

Las aproximaciones para estimar un rgimen de caudales ecolgicos son variadas y entre las ms aplicadas estn los mtodos de simulacin del hbitat y los

holsticos, los dos con un importante nfasis en la retroalimentacin de los resultados.

Los pases pioneros en este campo, Estados Unidos, Nueva Zelanda, Australia y

Espaa han liderado el desarrollo de herramientas para la estimacin del rgimen de caudales ecolgicos, a partir de un concepto que se aleja totalmente del caudal mnimo o caudal base y que se fortalece por la generacin de nueva informacin a

detalle, tanto ecolgica como hidrolgica.

Por otro lado, en varios pases y en Amrica Latina especialmente, la mayora de intentos para estimar caudales ecolgicos han tenido xito desde el punto de vista hidrolgico pero han fracasado en el aspecto ecolgico; estas metodologas

incluyen procedimientos de experiencias europeas que no han tenido resultados positivos en mantener la integridad del ecosistema acutico (Stalnaker y Arnette,

1996).

Los principales limitantes cientficos para proponer regmenes de caudales ecolgicos son la ausencia de informacin biolgica y de series hidrolgicas histricas. Sin embargo, debido a la importancia de la variabilidad climtica en la

zona tropical, en la actualidad se considera que la informacin hidrolgica histrica debe ser manejada con cuidado para todo tipo de modelacin. Es por esto que, la

simulacin fsica del hbitat a travs de variables hidrulicas que cambian con el caudal, puede aproximarse mejor a la estimacin de un rgimen de caudales

ecolgicos, si se cuenta con informacin ecolgica adecuada y la relacin de esta con la hidrologa actual.

En el Ecuador, el problema de la consecucin de datos hidrolgicos, es quiz ms grave, pues, existen muy pocos cuerpos de agua con datos histricos utilizables y

esos pocos estn relacionados con proyectos hidroelctricos desarrollados por el Estado Ecuatoriano; lo que obliga en la mayora de los casos a realizar

extrapolaciones para estimar los caudales naturales en los cuerpos de agua de inters.

5.6


A partir de esto, se propone el clculo de los regmenes de caudal ecolgico,

basados en la informacin de caudales naturales del Ro Upano, propuestos en el informe hidrolgico del Proyecto Normanda y a travs de una aproximacin a la simulacin de hbitats viables de indicadores biolgicos locales del ro Upano, en

el rea de intervencin por el Proyecto Hidroelctrico Normanda, considerando que si los datos hidrolgicos son deficientes, los datos ecolgicos y sobre todo de

requerimientos de hbitat de las especies de peces y macroinvertebrados en ros neotropicales es an ms pobre.

5.5.2 Objetivo

Estimar el rgimen y rango de caudales ecolgicos que se deben mantener

en el ro Upano, a travs de la informacin hidrolgica levantada en el sitio de toma del Ro Upano y a travs de las simulacin de los hbitats viables de las especies de peces, para mantener las funciones del ro y reducir el

impacto generado por la extraccin de 22m3 de caudal, derivado de la implementacin del Proyecto Hidroelctrico Normanda.

5.5.3 Marco de referencia legal.

Se sealan aspectos recogidos en la Constitucin del Estado Ecuatoriano, y los apartados referenciales de la Ley de Recursos Hdricos, Uso y Aprovechamiento

del Agua (actualmente en debate). El estado legal actual muestra la necesidad de dedicar esfuerzos cientfico-tcnicos slidos para definir unos lineamientos

confiables para determinar el Caudal Ecolgico (CE). El marco procedimental que se implante en Ecuador para evaluar las demandas ecolgicas de caudal deber representar adecuadamente la diversidad hidrobiolgica y socioeconmica de sus

distintos sectores hidrogrficos.

Constitucin del Ecuador 2008.

La Constitucin del Ecuador, considera tres premisas para el manejo del recurso Agua en el pas. La primera caracteriza al agua como un elemento vital para la naturaleza y las personas y sobre la cual tenemos derecho efectivo de goce. La

segunda determina que la gestin del agua ser pblica o comunitaria, impidiendo sistemas alternativos privados. La tercera premisa tiene una importancia capital,

puesto que posiciona al Caudal Ecolgico en el tercer puesto en la prelacin de asignacin de caudales, anteponiendo -en buena lgica- la seguridad alimentaria y

el consumo humano consuetudinario. Art. 3.- Son deberes primordiales del Estado: 1. Garantizar sin discriminacin

alguna el efectivo goce de los derechos establecidos en la Constitucin y en los instrumentos internacionales, en particular la educacin, la salud, la alimentacin,

la seguridad social y el agua para sus habitantes.

5.7


Art. 12.- El derecho humano al agua es fundamental e irrenunciable. El agua

constituye patrimonio nacional estratgico de uso pblico, inalienable, imprescriptible, inembargable y esencial para la vida.

Art. 15.- El Estado promover, en el sector pblico y privado, el uso de tecnologas ambientalmente limpias y de energas alternativas no contaminantes y de bajo

impacto. La soberana energtica no se alcanzar en detrimento de la soberana alimentaria, ni afectar el derecho al agua.

Art. 276.- El rgimen de desarrollo tendr los siguientes objetivos: 4. Recuperar y conservar la naturaleza y mantener un ambiente sano y sustentable que garantice

a las personas y colectividades el acceso equitativo, permanente y de calidad al agua, aire y suelo, y a los beneficios de los recursos del subsuelo y del patrimonio

natural. 5. Garantizar la soberana nacional, promover la integracin latinoamericana e impulsar.

Art. 282.- Se prohbe el latifundio y la concentracin de la tierra, as como el acaparamiento o privatizacin del agua y sus fuentes. El Estado regular el uso y

manejo del agua de riego para la produccin de alimentos, bajo los principios de equidad, eficiencia y sostenibilidad ambiental.

Art. 313.- El Estado se reserva el derecho de administrar, regular, controlar y gestionar los sectores estratgicos, de conformidad con los principios de

sostenibilidad ambiental, precaucin, prevencin y eficiencia. Los sectores estratgicos, de decisin y control exclusivo del Estado, son aquellos que por su

trascendencia y magnitud tienen decisiva influencia econmica, social, poltica o ambiental, y debern orientarse al pleno desarrollo de los derechos y al inters

social. Se consideran sectores estratgicos la energa en todas sus formas, las telecomunicaciones, los recursos naturales no renovables, el transporte y la refinacin de hidrocarburos, la biodiversidad y el patrimonio gentico, el espectro

radioelctrico, el agua, y los dems que determine la ley.

Art. 318.- El agua es patrimonio nacional estratgico de uso pblico, dominio inalienable e imprescriptible del Estado, y constituye un elemento vital para la

naturaleza y para la existencia de los seres humanos. Se prohbe toda forma de privatizacin del agua. La gestin del agua ser exclusivamente pblica o comunitaria. El servicio pblico de saneamiento, el abastecimiento de agua

potable y el riego sern prestados nicamente por personas jurdicas estatales o comunitarias. El Estado fortalecer la gestin y funcionamiento de las iniciativas

comunitarias en torno a la gestin del agua y la prestacin de los servicios pblicos, mediante el incentivo de alianzas entre lo pblico y comunitario para la

prestacin de servicios. El Estado, a travs de la autoridad nica del agua, ser el responsable directo de la planificacin y gestin de los recursos hdricos que se destinarn a consumo humano, riego que garantice la soberana alimentaria,

caudal ecolgico y actividades productivas, en este orden de prelacin. Se

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requerir autorizacin del Estado para el aprovechamiento del agua con fines

productivos por parte de los sectores pblico, privado y de la economa popular y solidaria, de acuerdo con la ley.

Art. 411.- El Estado garantizar la conservacin, recuperacin y manejo integral de los recursos hdricos, cuencas hidrogrficas y caudales ecolgicos asociados al

ciclo hidrolgico. Se regular toda actividad que pueda afectar la calidad y cantidad de agua, y el equilibrio de los ecosistemas, en especial en las fuentes y

zonas de recarga de agua. La sustentabilidad de los ecosistemas y el consumo humano sern prioritarios en el uso y aprovechamiento del agua.

Art. 412.- La autoridad a cargo de la gestin del agua ser responsable de su planificacin, regulacin y control. Esta autoridad cooperar y se coordinar con la

que tenga a su cargo la gestin ambiental para garantizar el manejo del agua con un enfoque ecosistmico.

Art. 413.- El Estado promover la eficiencia energtica, el desarrollo y uso de prcticas y tecnologas ambientalmente limpias y sanas, as como de energas

renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la soberana alimentaria, el equilibrio ecolgico de los ecosistemas ni el derecho al

agua. Ley de Recursos Hdricos, Uso y Aprovechamiento del Agua.

Se destacan los artculos ms relevantes en materia de caudales ecolgicos.

Ttulo I Captulo I Seccin I Art. 4 - Establece las tres dimensiones con las que se conceptualiza el agua, como: 1) Vida para la naturaleza y el hombre; 2) Ciudadana para promover el bienestar de una sociedad que est equilibrada; y 3) Desarrollo Sustentable en

actividades distintas a las estrictamente necesarias para garantizar el abastecimiento humano y la soberana alimentaria.

Ttulo II Captulo II Seccin I Art. 34. Derechos de la Naturaleza. La Naturaleza o Pacha Mama, fuente de donde nace, se realiza y reproduce la vida, tiene derecho a la conservacin, manejo integral y recuperacin de las aguas como elemento esencial para el

mantenimiento, desarrollo y regeneracin de sus propios ciclos vitales, estructura, funciones, procesos evolutivos y diversidad biolgica.

Art. 35. Conservacin del Agua. La Pacha Mama tiene derecho a la

conservacin de las aguas con sus propiedades como soporte esencial para todas las formas de vida. En la conservacin del agua, la Naturaleza tiene derecho:

5.9


a) A que sean protegidas sus fuentes, las zonas de captacin, regulacin,

recarga, afloramiento y cauces naturales de agua, en particular, nevados, glaciares, pramos, humedales y manglares.

b) Al mantenimiento de caudal ecolgico como garanta de preservacin de los

ecosistemas y la biodiversidad. c) A preservar la dinmica natural del ciclo integral del agua, o ciclo

hidrolgico, sin manipular el clima. d) A que se proteja las cuencas hidrogrficas y los ecosistemas de toda

contaminacin, que pueda conducir a la extincin de especies, la destruccin de ecosistemas o la alteracin permanente de los ciclos naturales.

e) A que no se desperdicie el agua durante los procesos de impulsin, conduccin y distribucin.

Ttulo III Captulo I Seccin II Del Caudal Ecolgico y reas de Proteccin Hdrica Art. 66. Caudal Ecolgico.- El caudal ecolgico de los cursos permanentes de agua en toda cuenca, subcuenca y microcuenca es intangible. El caudal ecolgico

incluye el caudal de dilucin y es responsabilidad de la autoridad nica del agua, las instituciones y de todas las personas, sean usuarios o no del agua, el mantener

la cantidad y calidad requerida que proteja la biodiversidad acutica y los ecosistemas aledaos. La autoridad nica del agua determinar ambiental, tcnica e hidrolgicamente, en cada caso, el caudal ecolgico de acuerdo con esta Ley y

Reglamento. Se contar, asimismo, con el previo informe tcnico de la autoridad ambiental nacional. La conservacin y el uso sustentable de los ecosistemas

existentes en las cuencas, subcuenca y microcuenca hidrogrficas es parte de la planificacin del manejo de tales cuencas. Todas las actividades productivas

respetarn el caudal ecolgico. Toda resolucin de la autoridad nica del agua por la que se otorgue autorizacin

para el uso o aprovechamiento productivo del agua deber establecer el caudal ecolgico que fue determinado para ello. En el reglamento de esta Ley se

establecern los criterios, parmetros y metodologas para la determinacin del caudal ecolgico, de acuerdo con las condiciones y las caractersticas de los

cuerpos de agua. Art. 67. Limitaciones y Responsabilidades.- El caudal ecolgico no es

susceptible de autorizacin para su uso o aprovechamiento productivo. La autoridad administrativa que no lo considere en sus decisiones o que autorice su

utilizacin, temporal o permanente, ser responsable de los daos ambientales que genere y de los daos y perjuicios que ocasione a terceros, al patrimonio

natural del Estado o a los derechos de la Naturaleza. Quin contravenga la anterior disposicin ser sancionado con la destitucin inmediata del cargo sin perjuicio de la nulidad de la autorizacin concedida. nicamente en el caso de

tiempos de emergencia podr autorizarse el uso del caudal ecolgico para

5.10


consumo humano hasta tanto se adopten las medidas emergentes para garantizar

nuevamente el abastecimiento. Ttulo III Captulo II Seccin I Del Orden de Prelacin Art. 80. Agua y su Prelacin.- De conformidad con la disposicin constitucional, el orden de prelacin entre los diferentes destinos o funciones del agua es:

a) Consumo humano.

b) Riego, abrevadero de animales y acuicultura que garanticen la soberana alimentaria.

c) Caudal ecolgico y aguas sagradas

d) Actividades productivas

Definicin oficial de Caudal Ecolgico en Ecuador La definicin legal ms reciente corresponde al documento inicial del Proyecto de Ley que Regula los Recursos Hdricos, Usos y Aprovechamientos del Agua (20 de

agosto de 2009 - CAL), donde se define el Caudal Ecolgico como: Cantidad de agua suficiente que circula en un cauce en condiciones ptimas que permitan el desenvolvimiento natural de la vida bioacutica y los ecosistemas aledaos. Previamente en 2007, las Normas Tcnicas Ambientales para la Prevencin y

Control de la Contaminacin Ambiental para los Sectores de Infraestructura Centrales Hidroelctricas (Registro Oficial Nro.41; 14/03/2007 - Anexo 1B) defini

el Caudal Ecolgico como: el caudal de agua que debe mantenerse en un sector hidrogrfico del ro, para la conservacin y mantenimiento de los ecosistemas, la biodiversidad y calidad del medio fluvial y para asegurar los usos consuntivos y no consuntivos del recurso, aguas abajo en el rea de influencia de una central hidroelctrica y su embalse, donde sea aplicable. El caudal ecolgico debe ser representativo del rgimen natural del ro y mantener las caractersticas paisajsticas del medio. Normas para la determinacin del Caudal Ecolgico en Ecuador Existen criterios con base legal para la determinacin del Caudal Ecolgico en centrales hidroelctricas, recogidos en la Norma para la Prevencin y Control de

Contaminacin Ambiental del Recurso Agua de Centrales Hidroelctricas (Anexo 1B, Reg.Of.41-14/03/2007).

El Consejo Nacional de Electricidad (CONELEC) est encargado de aprobar las

evaluaciones de caudales ecolgicos para los proyectos, mientras que la entidad administradora de los recursos hdricos se encargar de hacer respetar dichos regmenes.

5.11


Para las centrales anteriores a marzo 2003 un caudal ecolgico mnimo del 10%

del caudal medio anual en condiciones anteriores a su construccin. Deber verificarse que los efectos del caudal ecolgico sobre el medio ambiente y sobre el resto de usos aguas abajo de la central (consuntivos y no consuntivos) son

tolerables tanto en la poca seca como en la lluviosa. Adicionalmente, se contempla la posibilidad de operar con porcentajes de caudal ecolgico menores,

si eventualmente se demostrase su viabilidad.

En cualquier caso, la Autoridad Ambiental del Sector Elctrico, el CONELEC y los administradores del recurso hdrico podrn solicitar la adopcin de caudales diferentes al 10% del caudal medio anual de considerarlo necesario para

salvaguardar el recurso.

Dentro de los Requerimientos para el clculo del Caudal Ecolgico y del Rgimen de Caudales Ecolgicos, cabe destacar tres aspectos prcticos muy relevantes:

1. La condicin hidrolgica de referencia (lnea base) es el rgimen natural de

caudales, que debe ser representado adecuadamente mediante los

patrones de variacin intra-anual e inter-anual. 2. El Rgimen de Caudales Ecolgicos debe ser coherente con la variabilidad

hidrolgica natural del tramo fluvial. Con objeto de retener la funcionalidad de las crecidas ordinarias en trminos biolgicos y geomorfolgicos, el rgimen de caudales ecolgicos debe incorporar unas avenidas

programadas con recurrencia entre 1 y 2 aos. 3. Se establece la necesidad de un plan de seguimiento de los caudales

ecolgicos durante la vida til del proyecto, con objeto de verificar su eficacia.

5.12


5.5.4 rea de Estudio

El Ro Upano (es parte del Sistema Hdrico del Ro Santiago), se encuentra en la Provincia de Morona Santiago, Cantn Morona, en el rea de intervencin recorre

las Parroquias Zuac, Alshi y forma parte del lmite natural entre Alshi y San Isidro. La estacionalidad corresponde a la de la cuenca alta-suroeste del ro

Amazonas. El Upano, que se forma en las alturas del pramo de Atilio, discurre hacia el oriente, hasta recibir las aguas del Ro Abanico, para, por efectos de la

presencia del contrafuerte Abanico, tomar direccin Norte, dibujando el contorno de la Parroquia San Isidro, hasta la confluencia del Ro Volcn, donde toma direccin Sur hasta unirse con el Ro Namangoza y formar el Ro Santiago.

El ro Upano, en el rea de inters recibe importantes aportes superficiales que

debido a la geomorfologa de la zona pueden mantener la recarga superficial y subterrnea en los tramos a ser intervenidos; entre los cuerpos ms importantes,

cabe mencionar los ros: Cugusha, Normanda, Salado Grande, Salado Chico, Pucalpa, Samingo y Abanico.

5.5.5 Metodologa

La modelizacin del hbitat fluvial ha centrado un gran esfuerzo investigador progresivo en los ltimos 40 aos, al ser una herramienta esencial para evaluar y proteger el ecosistema acutico, en un contexto de creciente regulacin y

aprovechamiento del recurso hdrico. Antes de la dcada de los 60 del siglo pasado, el caudal ecolgico se determinaba como una decisin de los expertos

profesionales. Sin embargo, en esa poca surgi la necesidad de dar un soporte legal, administrativo y tcnico a aquellas argumentaciones. De esta manera

aparecieron muchos mtodos, fundamentalmente en el noroeste de Estados Unidos de Amrica (EE.UU) donde la necesidad y el inters econmico de la pesca del salmn eran crecientes, que posteriormente se aplicaron en otros lugares.

Dichos mtodos empleaban procedimientos matemticos para establecer un caudal mnimo (minumum flow), un caudal de mantenimiento (stream resource maintenance flow), un caudal base (base flow), o un caudal reducido (low flow), segn el objetivo de conservacin perseguido, lo cual originaba bastante confusin. En todo caso, las ideas y conceptos desarrollados

hasta entonces no eran capaces de relacionar sistemticamente el hbitat fluvial til con el caudal circulante (Bishop y Scott, 1973).

Posteriormente, surgieron mtodos analticos comprensivos, que relacionaban el

caudal circulante con las exigencias biolgicas de las especies, los cuales evolucionaron hacia tcnicas ms sofisticadas: stas estiman la cantidad y calidad del hbitat generado en un tramo de ro, con un determinado caudal circulante.

Para una exhaustiva revisin de todos los mtodos existentes, resultan de inters

5.13


el artculo de Stalnaker (1980), el excelente compendio de Wesche y Rechard

(1980), la recopilacin de Morhardt (1986) y las revisiones de Mayo (2000) y Dez Hernndez (2000). Tngase en cuenta que a mediados de los ochenta del siglo pasado (Morhardt, 1986) se contabilizaban ms de setenta mtodos diferentes

para estimar caudales mnimos. En la actualidad se emplean ms de 200 mtodos para estimar caudales ecolgicos en ms de 50 pases (Statzner, 1997).

La estimacin del rgimen de caudales ecolgicos para el Ro Upano se desarroll

en funcin de la informacin hidrolgica y ecolgica disponible. Se aplic una metodologa de modelacin fsica de los hbitats de organismos acuticos representativos del ro; se utiliz informacin generada sobre las preferencias

hidrulicas y hbitats viables de las especies de peces.

Los modelos de hbitats viables o curvas de preferencias hidrulicas se integraron a la hidrulica del ro y al rgimen hidrolgico, para lo que se utiliz la

metodologa IFIM (Instream Flow Incremental Metodology) con el soporte del paquete de simulacin hbitats e hidrulica del ro PHABSIM (Physical Habitat Simulation System), (Bovee, 1982).

Estas herramientas se complementan para presentar los resultados de las

condiciones fsicas en el ro y a las que responden los organismos como resultado de la variacin del caudal. La principal desventaja de estos paquetes es la

cantidad de informacin que se requiere para generar los modelos de hbitats viables (numero de muestras superior a 100 puntos).

Las ventajas del paquete PHABSIM radican en la capacidad de identificar los rangos de caudal que favorecen a los hbitats de los organismos, lo que

constituyen respuestas validas ecolgicamente, a diferencia de fijar un caudal o valor para observar la respuesta del ecosistema frente a este. La validez de estos

modelos se sostiene en la variabilidad hidrolgica y la capacidad de alimentar las respuestas con informacin ecolgica temporal.

El modelo conceptual convencional de PHABSIM representa el tramo de ro dividido en celdas elementales rectangulares, en cada una de las cuales se

presupone que la profundidad, velocidad, substrato y cobertura son homogneos. El sustrato y la cobertura se consideran, generalmente, constantes para cualquier caudal, mientras que la velocidad y la profundidad varan de forma predecible.

El problema de la aplicacin de esta metodologa es que los resultados siempre

van a ser subjetivos, mientras no exista una caracterizacin profunda del ecosistema acutico del sector intervenido del ro. Lastimosamente en el Ecuador,

no existen estudios ecolgicos de las especies de peces y macrobentos de los ros de la estribacin oriental, lo nico que se ha ejecutado es estudios puntuales de diversidad que, no son suficientes para la aplicacin de mtodos de simulacin de

hbitats.

5.14


5.5.5.1 Grupos Representativos

El rgimen de caudal ecolgico corresponde a una serie de caudales especficos

para cada especie presente en el ro. En la estimacin de estos regmenes se seleccionan grupos representativos de indicadores biolgicos locales que

conforman el espectro de respuestas posibles en el ro. A continuacin, se indica los grupos representativos de peces del Ro Upano, que han sido seleccionados de

acuerdo a la informacin biolgica disponible, y a la informacin ecohidrulica referente a las preferencias hidrulicas y hbitats viables para dichas especies.

Tabla 5.3.1. Grupos representativos para la modelacin ecohidrulica

Taxa

Caractersticas ecolgicas

Characidae:

Creagrutus spp.

Preferencias de hbitat: grandes

ros con fuertes corrientes, aguas turbias, y fondos fangosos. Dentro

de esa regin se ubican en playas de guijarros. Consumen partes de larvas e insectos adultos, semillas

(Barriga, 1982).

Salmonidae: Oncorhynchus

mykiss

Preferencias de hbitat: prefiere ros pequeos de moderado

caudal, con aguas claras y sustrato

pedregoso; aunque se adapta sin problemas a cuerpos lticos de

sustrato arenoso. En los ros habitan generalmente el centro del curso, el mismo que debera ser de

moderada profundidad.

Loricaridae: Cordylancistrus platycephalus

Preferencias de hbitat: de manera general se trata de especies que

viven en aguas poco profundas, de corriente moderada, cercanos a sitios como rocas cubiertas de

algas o pequeos microorganismos fuente de su alimento.

Fuente: Yawe 2012

5.15


5.5.5.2 Ecohidrulica

La ecohidrulica se refiere a las condiciones fsicas de los sitios o hbitats en donde se encuentran los grupos de invertebrados acuticos de inters. En este

caso, la ecohidrulica se ha generado en funcin de la informacin disponible para los grupos seleccionados y se ha identificado como los hbitats viables. La

ecohidrulica permite describir las caractersticas de un sitio que es utilizado y que puede ser usado potencialmente por diferentes organismos cuando estos se hacen

viables. Para evaluar la ecohidrulica se han seleccionado tres variables fsicas que dan

paso a una serie de indicadores y factores de la modelacin hidrulica y que se consideran las variables determinantes de la fsica del hbitat para peces e

invertebrados acuticos. La velocidad, el sustrato y la profundidad responden en conjunto y no de forma aislada, es por ello que se las evala a travs de las

curvas de preferencias hidrulicas con la ponderacin de cada una como resultado de la interaccin de las tres.

5.5.5.3 Ecohidrologa

La ecohidrologa se refiere a la relacin que tiene los hbitats en donde se encuentran los grupos de inters, con las condiciones de caudal que permiten la existencia de dichos hbitats. Los caudales pueden favorecer o no la creacin de

hbitats y con ello aumentar o disminuir la densidad de los organismos en el tramo de estudio. La ecohidrolgica permite interpretar los rangos de caudales

ecolgicos y el rgimen de caudales ecolgicos de acuerdo a la variabilidad hidrolgica natural del ro. Para representar la respuesta de los individuos de

acuerdo al caudal se utilizan las superficies de hbitats viables del ro.

5.16


5.5.6 RESULTADOS

A) Caracterizacin Hidrolgica

La informacin hidrolgica en nuestro pas, es deficiente, debido a que las

estaciones hidrolgicas que conforman la Red, no aportan con datos completos, ni siquiera a nivel de las principales Cuencas hidrogrficas.

Para el EIAD del proyecto hidroelctrico Normanda, como para el anlisis de regmenes de caudal ecolgico se ha considerado la informacin hidrolgica

derivada para el Ro Upano desde la cuenca anloga del ro Tutanangoza, y que se ha presentado en la Lnea Base Fsica del EIAD.

B) Caracterizacin Hidrulica Morfolgica Con el fin de conocer las condiciones hidrulicas del rea de inters, sobre el Ro

Upano, se han realizado varios estudios batimtricos, que han permitido definir los perfiles en diferentes secciones del ro, especialmente en el sitio de Captacin.

En la estacin de aforo, que se ubic cercana al sitio de captacin, se han determinado las siguientes caractersticas del Ro Upano

C) Caracterizacin de la calidad del agua

Caractersticas fsico qumicas y microbiolgicas: Para la evaluacin de la calidad de los cuerpos de agua del rea de influencia, se consideraron los resultados de los anlisis levantados en lnea base y analizados en base a los

parmetros establecidos en el Acuerdo Ministerial 155, de las muestras que se tomaron en el ro a ser intervenido, antes de la estructura de captacin y despus

del retorno del agua turbinada en la casa de mquinas.

Se consider tambin un anlisis bajo los parmetros establecidos en los criterios de calidad admisibles para la preservacin de la flora y fauna en aguas dulces clidas y los establecidos para fines recreativos mediante contacto secundario,

sealados en el TULAS y los resultados del ndice de calidad del agua, empleando los resultados de la mayora de los parmetros analizados.

No hay antecedentes de calidad de agua sobre el Ro Upano, excepto los

determinados en el EIAP y posteriormente en el EIAD. Del anlisis de laboratorio realizado para el Estudio Definitivo, se desprende que las aguas del Ro Upano en los sitios de inters (Captacin y Descarga), no presenta agentes contaminantes,

ni qumicos ni orgnicos; excepto la presencia habitual de coliformes totales. Se

5.17


evidencia tambin que el Oxgeno Disuelto presenta una baja concentracin, tanto

en el rea de captacin, como en la de descarga, esto debido a la alta carga de sedimentos en el ro.

D) Caracterizacin Ecolgica

Caractersticas biolgicas:

Si bien el rea ha sufrido un fuerte proceso de alteracin, debido a la transformacin de reas de bosque a pasto y cultivo, an se encuentran importantes sectores con presencia de vegetacin nativa.

Vista de la vegetacin en el rea de captacin y conduccin

Vegetacin en el rea de conduccin y tubera de presin.

En el rea de captacin se ha determinado la presencia de 48 especies de flora, pertenecientes a 30 familias botnicas; mientras que en el rea de descarga se han identificado 16 especies de 9 familias botnicas, siendo las especies Elaeagia

5.18


mariae, Dictyocaryum lamarkianum, Cecropia polyphlebia, Saurauia adenodonta, Ficus cuatrecasana, Guatteria sp., Prestoea ensiformis, Inga nobilis, Miconia theaezans y Wettinia aequatorialis, las ms abundantes en el sector.

En relacin a los vertebrados terrestres (mamferos aves reptiles y anfibios), la riqueza y diversidad encontrada es baja y poco representativa para los

ecosistemas originales; se han registrado apenas 23 especies de mamferos, ninguna de ellas asociadas directamente al curso de agua, se encuentran en el

segmento analizado del Ro Upano; no hay registros de especies sensibles o con algn grado de amenaza.

En el segmento analizado se ha definido la presencia de apenas 73 especies de aves, agrupadas en 30 familias de 14 rdenes, siendo el de los Passeriformes el

orden ms representativo con 34 especies.

En el caso de las aves, de igual forma, solo se han registrado especies generalistas y tpicas de ecosistemas alterados; solamente Sayornis nigricans se ha determinado como especie directamente asociada al curso de agua; sin

embargo es una especie comn en los ros ecuatorianos.

La Herpetofauna es de igual forma pobremente representada; apenas 8 especies han sido registradas en el rea, todas ellas de anfibios; no se han encontrado reptiles. Ninguna de las especies registradas se encuentra en algn grado de

amenaza o es endmica para la regin.

En cuanto a la fauna acutica, en el curso de agua analizado se ha definido la presencia de 62 morfoespecies de macroinvertebrados acuticos; siendo la

mayora de ellas pertenecientes a la Clase Insecta; se registra una especie de Crustceo y una especie de Oligoqueto.

Se definen valores moderados de riqueza en cada uno de los puntos evaluados, con una variacin de entre 16 morfoespecies en el punto medio entre captacin y

descarga y 33 especies en el sitio antes de la descarga; En los puntos de muestreo antes de captacin y despus de captacin, se han registrado 28 y 30

morfoespecies respectivamente. La diversidad general del rea y la particular de cada estacin de muestreo refleja una diversidad media de macroinvertebrados.

En cuanto a indicadores de calidad de agua, se define que la mayora de los puntos analizados presentan indicadores de aguas limpias, para el rea de

captacin y de aguas ligeramente contaminadas para el rea de descarga.

La poblacin ctica es tambin pobre; identificndose apenas 5 especies de peces, pertenecientes a 3 rdenes y 3 familias. El punto con mayor representatividad es el que se encuentra aguas debajo de la captacin, con 3 especies encontradas.

5.19


Las especies encontradas al parecer presentan preferencia o por los sustratos

rocosos del ro (Siluriformes) o por flujos laminares y de bajas profundidades (Characiformes), por lo que se espera que el efecto por la construccin del proyecto, no genere mayores impactos sobre la poblacin ctica en el segmento

del ro a intervenir.

As mismo la presencia de la trucha, hace pensar que la intervencin de este tipo de proyectos no ser un impedimento para que desarrolle su comportamiento

habitual Se determina la presencia de 29 gneros de fitoplancton periftico, pertenecientes

a 9 rdenes, siendo el mejor representado el de los PENNALES con 14 gneros y 3 familias, seguido de los Hormogonales con 4 gneros de 2 Familias.

La mayora de gneros caractersticos de reas de flujo laminar, ocupando

espacios donde se dan las condiciones propicias para el establecimiento de poblaciones de las microalgas perifticas y otros organismos fitoplanctnicos.

En el caso del zooplancton, se determina la presencia de apenas 6 gneros, pertenecientes a 6 familias (una de ellas indeterminada), un registro bastante

pobre que se determina por las condiciones del curso de agua, con una corriente muy fuerte lo que impide la formacin de poblaciones estables de zooplancton.

E) Caracterizacin de actividades y usos antrpicos

El tramo especfico de intervencin por accin del proyecto Normanda, no presenta un uso intensivo del recurso, por parte de la poblacin humana asentada

cerca al Ro Upano; en el segmento entre la captacin y la descarga, se evidencia un reducido uso agrcola y ganadero, sin la presencia de estructuras de captacin para disponer el agua en abrevaderos o regado de los cultivos.

La pesca es muy reducida, limitndose a excursiones muy espordicas,

especialmente en el rea de descarga.

Este segmento del Ro Upano no es usado con fines de transportacin, ni recreativo, ni para consumo directo por parte de las poblaciones humanas asentadas cerca.

La poblacin de 9 de Octubre (Alshi), se encuentra aguas abajo del sitio de

restitucin, por lo que los usos de la poblacin no se vern restringidos ni afectados por el desarrollo del proyecto Normanda.

5.20


5.5.7 Rgimen de Caudales Ecolgicos El rgimen de caudales ecolgicos corresponde a todos los caudales especficos de

un ro que se deben mantener para que el ecosistema acutico funcione como tal, es decir con el arrastre de sedimentos, el transporte de nutrientes, la creacin de

pozas y la limpieza de sustratos que forman parte de la creacin de hbitats. No se consideran como caudales ecolgicos a los valores de caudal, sino al rango que

se puede mantener dentro de una serie hidrolgica que posee significado ecolgico. Es por esto, que se recomienda en la mayora de casos la estimacin del rgimen de caudales ecolgicos en la etapa de pre factibilidad de un proyecto,

o en su defecto considerar un diseo que mantenga la variacin del rgimen natural y que permita las funciones del ecosistema como se mencion antes.

Se ha ejecutado el clculo de los regmenes de caudal ecolgico, considerando la

informacin disponible sobre caudales del Ro Upano en el sitio de toma, de acuerdo a la informacin del informe hidrolgico para el Proyecto Normanda, que contiene datos entre 1964 y 2010. Se ha estimado el rgimen de caudales

naturales y el rgimen de caudal ecolgico, que debera existir despus de la captacin prevista para el Proyecto Normanda, sobre el Ro Upano y que

considerando los datos hidrolgicos, ser de 3,31 m3/s en promedio, y vara entre los 2,16 m3/s (caudal mnimo) y los 4,68 m3/s.

Lastimosamente, como en toda la red hidrogrfica del Ecuador, los datos son insuficientes y por lo tanto el caudal estimado, no dejar de ser referencial. Por

esto es fundamental continuar con el registro de informacin hidrolgica instantnea que permitan soportar este rgimen y desligar cualquier estimacin de

un valor fijo cuyo significado ecolgico es inexistente. En el anlisis se presenta la informacin sobre el caudal medio histrico mensual

para el sitio de toma en el Ro Upano; y el caudal utilizable para cada mes, descontando el valor de captacin propuesto (22m3/s), para la generacin de 38,1

MW. (Grfico N)

En el grfico 5.5.1, se presenta los regmenes de caudales natural y ecolgico para los doce meses del ao (considerando valores histricos entre 1964 y 2010) que deben mantenerse en el ro Upano y que cubren el rango de caudales estimados

en la simulacin de hbitats viables. Se presenta un anlisis de relacin entre el caudal medio/mensual, el caudal utilizable mensualmente excluyendo el caudal

ecolgico obligatorio para cada mes y el caudal remanente en el curso del ro una vez utilizado el caudal de toma para la generacin y el caudal ecolgico necesario

para mantener las condiciones de habitabilidad en el Ro Upano.

5.21


Grfico 5.5.1. Rgimen de Caudal Medio y Utilizable para el Ro Upano entre Enero de 1964 y Diciembre de 2010.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media

Qmedio 21,62 25,35 30,14 40,17 44,23 46,81 43,84 35,01 31,42 28,75 27,2 22,32 33,1

Qtoma 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22

Qutilizable 19,458 22,815 27,126 36,153 39,807 42,129 39,456 31,509 28,278 25,875 24,48 20,088 29,79

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

m3/

s

Regmenes de caudal utilizable en el sitio de toma (Ro Upano).

5.22


Grfico 5.5.2. Rgimen de Caudal Ecolgico Mensual para el rea de toma en el Ro Upano.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media

Qmedio 21,62 25,35 30,14 40,17 44,23 46,81 43,84 35,01 31,42 28,75 27,2 22,32 33,1

Qtoma 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22

Qeco 2,162 2,535 3,014 4,017 4,423 4,681 4,384 3,501 3,142 2,875 2,72 2,232 3,31

Qutilizable 19,458 22,815 27,126 36,153 39,807 42,129 39,456 31,509 28,278 25,875 24,48 20,088 29,79

Qrmte -2,542 0,815 5,126 14,153 17,807 20,129 17,456 9,509 6,278 3,875 2,48 -1,912 7,79

2,162 2,535 3,014 4,017 4,423 4,681 4,384 3,501 3,142 2,875 2,72 2,232 3,31

-10

0

10

20

30

40

50

m3/

s

Rgimenes de caudal ecolgico en el sitio de toma (Ro Upano), con datos de caudal utilizable y remanete.

5.23


Como se observa el caudal medio Natural del Ro Upano, vara entre los 21,6

m3/s en Enero (caudal medio mnimo) hasta los 46,81 m3/s en Junio (caudal medio mximo); mientras que el caudal ecolgico estimado, vara entre los

2,162 m3/s en Enero, hasta los 4,681 m3/s en Junio.

Con estos valores, entre Febrero y Noviembre de cada ao, se estima, no habr dificultades en mantener el caudal ecolgico requerido para mantener las condiciones de necesidad mnima de las especies de peces y

macroinvertebrados encontrados en el segmento a intervenir del Ro Upano.

Sin embargo entre Diciembre y Enero, el caudal natural del Ro Upano, no puede abastecer el requerimiento de captacin (22m3/s) y el mantenimiento del

caudal ecolgico requerido; pues en Enero el caudal medio natural es de 21,62 m3/s, el caudal ecolgico mnimo para Enero es 2,16 m3/s, por lo que se establece un dficit de 2,54m3/s para este mes.

En Diciembre, el caudal medio natural es de 22,32 m3/s, el caudal utilizable

(caudal natural, menos caudal ecolgico), es de 20,088 m3/s, por lo que se establece un dficit de 1,91 m3/s para satisfacer el requerimiento de toma, establecido en 22m3/s.

El comportamiento de caudales bajos, se mantienen hasta febrero, donde se

establece que el caudal remanente ser de 0,82 m3/s (caudal natural, menos caudal ecolgico, menos caudal de toma); es decir que en el segmento

intervenido del Ro Upano, durante el mes de febrero permanecer un caudal de 3,36m3/s, casi el mnimo establecido como caudal ecolgico.

El resto de meses, entre marzo y noviembre (9 de 12), el caudal remanente ser mayor (hasta en 7 veces), al caudal ecolgico mnimo establecido, por lo

que se colige, que durante este perodo no se evidenciarn problemas sobre las poblaciones de fauna acutica que habita este segmento del Ro Upano.

Cabe mencionar, sin embargo que este anlisis se ejecuta en virtud de los regmenes de caudales naturales y ecolgicos en el sitio de toma del proyecto

Normanda, por lo que se considera como el mnimo caudal que se encontrar entre la estructura de captacin y el primer afluente natural del ro Upano luego

de dicha estructura. En el segmento intervenido (desde captacin hasta restitucin) se observan

varios drenajes menores, aportantes de importante caudal al Ro Upano; el primero es el estero s/n ubicado a 480 metros del sitio de toma; luego el primer

cuerpo de agua importante, el Ro Retiro, que se encuentra a 1800 metros del sitio de toma; luego estn los ros Cugusha, Salado Grande y Salado Chico,

entre otros (por la margen derecha), que aportan un caudal medio de 6.185 l/s

5.24


(6,19m3/s). Mientras que por la margen izquierda, los ros Tarje, Agua Sucia,

Normanda, y ms de 4 quebradas sin nombre aportan 1.590 l/s (1,59 m3/s), como mnimo al curso de agua intervenido. Es decir que en total, entre la

captacin y el sitio de restitucin, el ro Upano, recibe como mnimo un volumen de 7,78m3/s.

5.5.8 Caudal Ecolgico por modelacin de hbitats viables.

Para la modelacin de hbitats viables, se ha ejecutado el Anlisis (a travs de PHABSIM), en cuatro secciones del Ro Upano, desde el sitio de captacin; la

Seccin 30, ubicada en el sitio de captacin; la Seccin 20 a 10 metros de la captacin; la Seccin 10 a 20 metros de la captacin y la Seccin 0, ubicada a

30 metros de la captacin. Para el anlisis se consideran tres de los caudales ecolgicos estimados:

2,16m3/s, que es el mnimo caudal ecolgico estimado considerando los regmenes hidrolgicos en el sitio de toma; 3,31m3/s, que es el caudal ecolgico

medio y 4,68m3/s, que es el caudal mximo estimado, sin considerar los caudales de crecida.

El sustrato, est definido de acuerdo a las caractersticas litolgicas y su volumen; mientras menor sea el volumen del sustrato rocoso, menor ser el

valor de calificacin; entonces un lecho rocoso, con presencia de cantos de volumen mtrico, tendr el mayor valor, frente al lecho arenoso que tendr el

menor valor. Los resultados de la modelacin de hbitats viables para tres especies de peces

representativos en el Ro Upano, demuestran que la velocidad es la variable de mayor relevancia para los organismos en el ro, seguida por el sustrato y

finalmente por la profundidad.

Los grupos en este ro estn asociados a velocidades entre medias y elevadas de 0,5 a 1,3 m/s, para Creagrutus y Oncorhynchus, especialmente en sustrato como cantos y bloques; aunque Cordylancistrus sp., como la mayora de Loricridos, habitan sectores de baja velocidad, pero con la presencia de rocas grandes como parte del sustrato. La profundidad tiene un efecto negativo para

los tres grupos ya que al aumentar, se reduce la densidad de los organismos segn los modelos.

A continuacin, se presentan los grficos de las velocidades calculadas para los cuatro segmentos del Ro Upano analizados:

5.25


Grfico N 5.5.3. Perfil del Ro Upano y estimacin de velocidades con caudal de 2,16 3,31

y 4,68 m3/s, en la Seccin 30, en el sitio de toma.

Grfico N 5.5.4.Perfil del Ro Upano y estimacin de velocidades con caudal de 2,16 3,31 y

4,68 m3/s, en la Seccin 20, a 10 metros del sitio de toma.

5.26



y 4,68 m3/s, en la Seccin 10, a 20 metros del sitio de toma.


y 4,68 m3/s, en la Seccin 0, a 30 metros del sitio de toma.

5.27


5.5.8.1 Preferencias Hidrulicas

a. Characidae: Creagrutus sp.

En los siguientes grficos, se indica la preferencia de variables hidrulicas para

el pez Creagrutus af muelleri que muestran su preferencia por aguas de alta velocidad; profundidad entre media y alta y sustrato fangoso, pero se adapta tambin a sitios con arena y grava.

5.28


Grfico 5.5.7. Preferencias hidrulicas para Creagrutus sp.

b. Salmonidae: Oncorhynchus mykiss.

Para la trucha, se establece su preferencia por hbitats de caudal moderado, aunque prefiere buenas velocidades, se adapta a condiciones de velocidad

media y hasta baja. Habita en un rango alto de profundidades, aunque prefiere aquellas entre 0,50 y 1 metro. El sustrato favorito de la trucha es pedregoso,

con cantos rodados de mediano tamao.

5.29


Grfico 5.5.8. Referencias hidrulicas para Salmonidae: Oncorhynchus mykiss sp.

c. Loricaridae: Cordylancistrus sp.

Como muchos loricaridos, Cordyliancistrus, prefiere aguas poco profundas, con sustrato rocoso, donde pueda encontrar su alimento, que consiste en pequeos

invertebrados y algas; prefiere cuerpos de agua con corrientes de velocidad moderada hacia baja.

5.30


Grfico 5.5.9. Referencias hidrulicas para Loricaridae: Cordylancistrus sp.

5.31


5.6 Rangos de Caudales Ecolgicos

Los rangos de caudales ecolgicos corresponden a los caudales que favorecen

la creacin de hbitats viables para los grupos representativos del Ro Upano, en el segmento de intervencin.

Los rangos se obtienen como resultado de la modelacin de los hbitats viables con el caudal, estos se conforman de acuerdo a las condiciones hidrulicas del

ro y como el caudal cambia dichas condiciones. La densidad en los hbitats viables tambin depende de esta variacin, por lo cual se asumen que una

mayor densidad tendr lugar en una mayor superficie en el ro.

Considerando los resultados de preferencia de velocidad y profundidad, se estima que las especies Creagrutus muelleri y Oncorhynchus mykiss, tendran problemas de habitabilidad en el sitio de captacin con caudales menores a

2,16m3/s, pues este caudal no permitira formar los espacios con las velocidades y profundidades adecuadas para el comportamiento habitual de

estas dos especies; sin embargo, Cordylancistrus platycephalus no tendra problemas en utilizar el hbitat con un caudal de 2,16 m3/s, debido a su preferencia por hbitats poco profundos y de velocidades entre bajas y

moderadas.

De todas maneras este comportamiento deber ser sustentado por un programa de monitoreo frecuente, de tal manera que se posibilite determinar si

los adultos de estas especies pueden o no utilizar el hbitat del segmento del ro intervenido, especialmente en el rea de captacin, antes de recibir el aporte del primer afluente.

Con un caudal de 3,3 m3/s, las tres especies no manifestaran problemas de

habitabilidad, pues el segmento de inters proporcionara espacios habitables para las tres especies; por lo tanto con caudales mayores, el rango de

habitabilidad sera tambin mayor. Sin embargo la distribucin de los parches o sitios de hbitats viables no se

considera ecolgicamente real, por lo que es importante sealar que lo que se busca es la mayor superficie de hbitats viables posible para albergar las

condiciones que prefieren los organismos. Por lo tanto, el rango de caudales ecolgicos en el rea de captacin deber

manejarse en un rango entre los 3,3 y 4,81 m3/s como mnimo de acuerdo al mes hidrolgico que se considere. A partir de esto, se requiere identificar la

variacin de los caudales de acuerdo al rgimen hidrolgico natural del ro y mantener dicha variabilidad sin disminuir el caudal del ro dentro del rango

estimado. Cabe recordar, que segn el anlisis de caudales medios mensuales,

5.32


se deber observar detenidamente el comportamiento hidrolgico durante los

meses de Enero, Febrero, Noviembre y Diciembre, meses en los que se presentan los caudales ms bajos y en los que se podran presentar dficits

para la generacin hidroelctrica en Normanda.

5.6.2 Consideraciones y limitaciones La simulacin de hbitat fsicos para la determinacin de caudales ecolgicos en

el sitio de toma, se ha realizado en funcin de informacin disponible para dicho segmento del Ro Upano, que como ocurre en la mayora de los cursos de

agua, no cuentan con datos reales y continuos, tanto en materia hidrolgica, hidrulica y menos an biolgica o ecolgica; por lo que los resultados de estas

modelaciones deben ser imperiosamente retroalimentados a travs de un programa de seguimiento y evaluacin de las condiciones del segmento de inters del Ro Upano.

Las curvas de preferencias son parte de un proceso exhaustivo que requiere el

levantamiento de datos detallados del ro. Estas curvas de preferencia brindan una idea de las condiciones hidrulicas que requieren los organismos para vivir en el ro y mantener los procesos de los que forman parte. Para el proyecto

Normanda, se cuenta con datos detallados de la topografa del ro en el rea de Captacin, datos confiables del comportamiento hidrulico y una

aproximacin sustentada del rgimen de caudales medios mensuales, por lo que la estimacin de un rgimen de caudales ecolgicos es tambin confiable.

Luego del anlisis ecohidrolgico, se observa que la informacin del perodo 1964 2010, explica bien el rgimen de caudales ecolgicos y la variabilidad que debe tener junto al rango de caudales estimados para las superficies de hbitats viables en el Ro Upano; sin embargo este anlisis deber actualizarse

con datos diarios que aporte el sistema de medicin de caudales que deber ser instalado como parte del Proyecto Hidroelctrico Normanda.

Finalmente, estas consideraciones son importantes al momento de interpretar los datos y llevarlos a su aplicacin ya que como se mencion anteriormente, el

rgimen de caudales ecolgicos que simula la variabilidad hidrolgica natural del ro, no solo permite las relaciones ecolgicas de los organismos

representativos de este, sino los procesos de transporte de sedimentos e intercambio de nutrientes que hacen funcional a un ro.

5.33


5.6.3 Discusin

Existen una serie de observaciones y crticas a las metodologas de simulacin

fsica del hbitat o ecohidrulica (Lancaster & Downes, 2011), que entre otros aspectos cuestionan la relevancia ecolgica de las variables hidrulicas y los

modelos en funcin del caudal. En la actualidad, Statzner et al. (2011) recalcan el objetivo para el que fueron creadas estas herramientas y metodologas, que buscan principalmente dar alternativas al manejo para hacer frente a la

demanda y capacidad de provisin de servicios que tienen los ecosistemas acuticos (Postel & Richter, 2009).

Para hacer frente a la extraccin de agua y reducir el impacto que tienen las

operaciones sobre los ecosistemas acuticos, es importante considerar a los caudales ecolgicos como una alternativa para mantener el buen estado de las captaciones, reduciendo la acumulacin de sedimentos, limitando la

eutrofizacin y manteniendo la vegetacin de ribera, lo que puede prolongar la durabilidad de los equipos (turbinas, conexiones y conducciones, etc.) y guiar

una operacin amigable con el ambiente que en ltima instancia repercute en el balance hdrico favoreciendo la provisin del recurso.

Los esfuerzos para estimar regmenes de caudales ecolgicos varan en magnitud y alcance de acuerdo a la fase del proyecto en el que se conciba el

concepto, como una alternativa de manejo viable. En el Ecuador la legislacin vigente para la estimacin de caudales ecolgicos, no ha podido progresar de

un concepto hidrolgico con devastadoras consecuencias ecolgicas (Stalnaker y Arnette, 1996) hacia un concepto de simulacin fsica de los hbitats y holstico que fortalezca el conocimiento ecohidrulico y ecohidrolgico.

A pesar de esto, existen diseos para la operacin de centrales hidroelctricas

cuya concepcin es la extraccin de una proporcin de agua del caudal natural, que elimina la posibilidad de secar el ro y reducir su variabilidad natural. En el

caso del Proyecto Normanda, no se maneja la posibilidad de secar el ro Upano pues se trata de una central con captacin de caudales de paso y un vertedero constante que permite evacuar, tanto los caudales de crecida, como los

caudales remanentes de la captacin. Adems, se evidencia que la cuenca aportante, los tributarios y el rgimen climtico posibilitarn un comportamiento

natural del ro Upano, que derivar en el mantenimiento de las condiciones ecolgicas habituales de las especies de fauna acutica que habitan el segmento intervenido.

El rgimen de caudal ecolgico para el Ro Upano constituye una serie

hidrolgica con significado y sustento ecolgico, que debe ser retroalimentada, revisada y ajustada constantemente con informacin ecohidrulica a detalle y

temporal. La mejor opcin para mantener el funcionamiento del ro es

5.34


comprender la importancia de la conexin entre sitios antes y despus de las

captaciones y las caractersticas ecolgicas de las diferentes especies que dependen del rgimen natural del ro (Alan y Castillo, 2009).

En trminos hidrolgicos, el rgimen de caudales mnimos, despus de la

captacin, deber mantenerse entre 2,162m3/s y 4,681 m3/s, dependiendo del mes del ao hidrolgico; sin embargo en trminos ecolgicos los hbitats viables se reducen drsticamente (especialmente para Creagrutus y Oncorhynchus), en un caudal de 2,162m3/s; por lo que el caudal ecolgico mnimo que deber mantenerse en el segmento del ro Upano entre captacin y

el aporte del primer afluente deber ser mayor a 3,31 m3/s, con el fin de garantizar la sustentabilidad del hbitat para las especies analizadas.

Documents

Doc 10221 5.5Caudal Ecologico