Cita Che2005

7/23/2019 Cita Che2005

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DIRECCIÓN GENERAL DE OBRAS HIDRÁULICAS Y CALIDADDE LAS AGUAS

MINISTERIO DEMEDIO AMBIENTE Q 5017001 H

CONFEDERACIÓN HIDROGRÁFICA DEL EBRO

ÁREA DE CALIDAD

TRABAJOS DE CONSULTORIA Y ASISTENCIA

CLAVE: REF. CRONOLOGICA: PRESUPUESTO DEL

ORGANISMO 12/2005

TIPO:

CONVENIO DE COLABORACIÓN

TITULO:

CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS SUPERFICIALES Y CONTROL DELOS RETORNOS DEL RIEGO EN LA CUENCA DEL EBRO.

PRESUPUESTO DE CONTRATA:

60.000,00.- eurosPRESUPUESTO DE ADJUDICACION:

60.000,00.- euros

SERVICIO:

ÁREA DE CALIDADDIRECTOR:

LUIS PINILLACONSULTOR:

CITA-DGA (JESÚS CAUSAPÉ / DANIEL ISIDORO)

TOMO: EJEMPLAR:TOMO ÚNICO EJEMPLAR 1 DE 2

CONTENIDO:

MEMORIA Y ANEJOS

NUMERO ARCHIVO O P H:

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Caracterización de la calidad de las aguas superficiales y control delos retornos del riego en la cuenca del Ebro.

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3.- CONTROL DE LOS RETORNOS DEL RIEGO EN LA CUENCA DEL EBRO 105

3.1.- Regadíos de la cuenca del Arba (Bardenas). 105

3.1.1.- Descripción del área de estudio. 1053.1.2.- Metodología. 1093.1.2.1.- Balance hídrico. 1093.1.2.2- Índices de calidad del riego. 110

3.1.2.2.1.- Eficiencia de riego. 1103.1.2.2.2.- Fracción de drenaje. 111

3.1.2.3.- Balance salino y cuantificación del nitrato exportado en eldrenaje del regadío.

111

3.1.3.- Resultados y discusión. 1133.1.3.1.- Balance hídrico. 1133.1.3.2.- Calidad del Riego. 116

3.1.3.3.- Balance de sales. 1173.1.3.4.- Nitrato exportado en el drenaje del regadío. 121

3.1.3- Conclusiones. 1253.1.4.- Referencias. 1263.1.5- Anexos. 127

3.2.- Regadíos del barranco de la Violada (Monegros I). 157

3.2.1.- Resumen 1573.2.2.- Introducción. 1583.2.3.- Descripción de la zona de estudio 1583.2.4.- Metodología. 1623.2.5.- Resultados y discusión. 164

3.2.5.1.- Año 2005 1643.2.5.2.- Año 2005 vs. valores históricos (1982-1984 y 1987) 168

3.2.6.- Conclusiones. 1713.2.7.- Referencias. 1733.2.8.- Anexos 174

3.3.- Regadíos del barranco de Lerma (Bardenas II). 178

3.3.1.- Situación geográfica de la zona de estudio. 1783.3.2.- Metodología. 1793.3.3.- Resultados y discusión. 180

3.3.3.1.- Caracterización de la zona de estudio. 1803.3.3.2.- Evolución de la CE y [NO3

-] del barranco de Lerma. 1833.3.3.3.- Cuenca piloto del barranco de Lerma. 185

3.3.4.- Conclusiones. 1873.3.5.- Referencias. 1883.3.6.- Anexos. 189

3.3.6.1.- Anexo I. 1893.3.6.2.- Anexo II. 190

3.3.6.3.- Anexo fotográfico. 191

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RESUMEN EJECUTIVO Y CONCLUSIONES

Este trabajo aborda la calidad de las aguas superficiales de la cuenca del Ebro desde dos puntos devista:

(1) El análisis de la calidad química general de las aguas y factores que la condicionan, y lacuantificación de las masas de sales, nitrógeno y fósforo exportadas en una serie de estacionesfluviales.

(2) El análisis detallado del efecto del regadío y manejo de los insumos de producción sobre lacalidad (salinidad y nitrógeno) de sus retornos en tres áreas de estudio (Arba, La Violada y Lerma).

A partir de la información generada en el objetivo segundo, se presentan asimismo una serie deconclusiones relativas a la metodología utilizada y sugerencias de mejora para estudios futuros.

I - CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS SUPERFICIALES

Este estudio está basado en los datos históricos de caudal y concentración de 31 estaciones dela red ICA de la Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE) y tiene como objetivos:

(1) Recopilar y resumir los trabajos de investigación realizados sobre la calidad química de lasaguas superficiales de la cuenca.

(2) Caracterizar las aguas superficiales en cuanto al contenido de iones mayoritarios (Ca, Mg, Na,HCO3, SO4 y Cl), relaciones caudal-concentración, aptitud de las aguas para riego, y contenido deiones minoritarios (K, NO3, NO2, NH4 y PO4) con especial referencia a N y P.

(3) Analizar los factores que condicionan la composición química de las aguas.

(4) Cuantificar las masas exportadas de sales, N y P en cada estación.

Iones mayoritarios (Ca, Mg, Na, HCO3, SO4, Cl)

El período de registro de las 31 estaciones seleccionadas se inicia, con alguna excepción, entorno a los años 1972-75 y finaliza en el año 2004 . La CE se mide mensualmente y los iones mayoritariosse miden dos veces al año, excepto en algunas estaciones donde la frecuencia en mayor.

La CE media para el conjunto de estaciones es 0,88 dS/m (CV = 58%; mínimo de 0,23 dS/m en el ríoSegre en Seo de Urgel y máximo de 2,40 dS/m en el río Martín en Hijar), y los iones predominantes son elSO4 (media = 4,0 meq/L; CV = 117%) y el Ca (media = 5,2 meq/L; CV = 68%). La elevada variabilidad(CV) de la salinidad e iones refleja la gran diversidad de ambientes geoquímicos existentes en lacuenca del Ebro. La CE media del río Ebro en Tortosa (estación más cercana a su desembocadura en elmar Mediterráneo) es 1,03 dS/m (período de registro 1972-2004), la proporción de los tres anionesprincipales es bastante similar, entre los cationes domina el Ca, y la relación Na/Cl es prácticamente igual ala unidad.

Las 31 estaciones seleccionadas se localizan en la parte intermedia y rama superior del diagrama deGibbs, lo que indica que su composición iónica está dominada por la meteorización-disolución de mineralesy la evapo-concentración y precipitación selectiva de ciertos minerales poco solubles. En general, en lasestaciones de cabecera de los ríos predominan los iones Ca y HCO3, mientras que en las del centro de lacuenca o en zonas especialmente yesosas predominan los iones Cl y SO4.

El análisis factorial sobre los valores medios de los seis iones mayoritarios en cada estación muestraque hay tres factores independientes que explican el 97% de la varianza: el primero (F1) está altamentecorrelacionado con Ca, Mg y SO4, el segundo (F2) con Cl y Na, y el tercero (F3) con HCO 3. Esto es, lavariabilidad de la salinidad entre las 31 estaciones se puede atribuir a las diferentes contribucionesde un factor F1 ligado al yeso (CaSO4·2 H2O), un factor F2 ligado a la halita (NaCl) y un factor F3ligado a la calcita (CaCO3).

La clasificación de las estaciones por su composición iónica y su salinidad total se efectuó mediantetécnicas de clasificación jerárquica usando como variables las tres componentes principales no

estandarizadas establecidas sobre las concentraciones medias de los seis iones principales. Las estacionesse agruparon según la estrategia de agregación de Ward en cuatro clases de agua (A, B, C y D)homogéneas por su contenido iónico relativo y su salinidad:

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• Clase A: aguas bicarbonatadas cálcicas. Se subdividen en tres clases en función de su salinidad:

- A1: aguas tipo “HCO3-Ca” muy diluidas (CE media = 0,32 dS/m): cabeceras de los ríos pirenaicos(Aragón en Jaca, Gállego en Anzánigo, Segre en Seo de Urgel y Noguera Ribagorzana en LaPiñana) e ibéricos riojanos (Najerilla en Torremontalvo e Iregua en Islallana).

- A2: aguas tipo “HCO3-SO4-Ca” de salinidad intermedia (CE media = 0,58 dS/m): tramos finales de

ríos de aguas diluidas (Segre en Balaguer y Serós, Aragón en Caparroso, Bayas en Miranda,Zadorra en Arce y Matarraña en Maella) y del tramo alto del Ebro (Ebro en Miranda).

- A3: aguas tipo “HCO3-SO4-Cl-Ca-Na” de salinidad más elevada (CE media = 0,83 dS/m): curso finaldel Cinca (Cinca en Fraga), tramo medio-alto del Ebro (Ebro en Mendavia y en Castejón) y tramofinal del Ebro (Ebro en Ascó y en Tortosa).

• Clase B: aguas mixtas con una composición iónica equilibrada tipo “SO4-HCO3-Cl-Ca-Na” ycon una salinidad mayor que la clase A (CE media = 1,22 dS/m): Jalón (Huérmeda y Grisén), tramocentral del Ebro (Zaragoza), Oca en Oña y dos estaciones que recogen retornos de riego deMonegros I (área con suelos afectados por salinidad): Flumen en Sariñena y Alcanadre enOntiñena.

• Clase C: aguas tipo “Cl-HCO3-Na-Ca” y con una salinidad mayor que la clase B (CE media = 1,53

dS/m) debido a la preponderancia de Cl y Na: desembocadura de algunos afluentes de la margenizquierda del Ebro que atraviesan zonas de depósitos geológicos salinos: Ega en Andosilla, Arga enPeralta y Arba en Gallur. El Arba en Gallur, además, recoge los retornos de la zona regable deBardenas.

• Clase D: aguas sulfatado-cálcicas dominadas por la disolución del yeso que se subdividen endos clases en función de su salinidad:

- D1: sulfatado-cálcica. CE media = 1,25 dS/m; Guadalope en Alcañiz y Tirón en Cuzcurrita

- D2: hiper sulfatado-cálcica. CE = 2,40 dS/m; Martín en Híjar.

La relación entre sólidos disueltos totales (SDT) y conductividad eléctrica (CE) es útil para caracterizarel tipo de iones presentes y para estimar la salinidad total (SDT) a partir de las medidas de CE, mucho mássimples y frecuentes. Estas estimas de SDT son asimismo importantes ya que intervienen en el cálculo de

las masas exportadas en cada estación.Las regresiones lineales SDT = f · CE son significativas (P < 0,001) en la mayoría de las

estaciones y tienen unos valores del coeficiente de regresión (f) relativamente parecidos entre ellas. Para elconjunto de observaciones de las 31 estaciones, f = 741 mg l-1 /dS m-1, R2 (coeficiente de determinación) =94% y s (error estándar de la estima) = 99.2 mg/l. El cálculo de masas exportadas en base a SDT es másexacto que el calculado en trabajos previos a partir del residuo seco (RS), donde la mitad del iónbicarbonato se pierde en forma de CO2 en el proceso de evaporación.

Relaciones caudal-concentración

Las regresiones entre caudales instantáneos (Qi) y CE, del tipo potencial CE = A · Q i-b, son

necesarias para estimar la CE en días sin medida a partir del caudal medido diariamente, y calcular así la

correspondiente masa diaria exportada. Estas regresiones son altamente significativas (R

2

≥ 0,50; P <0,001) en las estaciones del tramo medio del río Ebro y en las estaciones finales de bastantes afluentes,pero son bajas (R2 ≤ 0,10; P < 0,01) en estaciones de cabecera con aguas muy diluidas y en cuencas derecepción pequeñas.

En estaciones afectadas por embalses próximos (Ascó y Tortosa en el río Ebro), las estimas de CE apartir de los caudales medios mensuales de meses anteriores son mejores que las estimas de CE a partirde Qi debido a la mezcla de caudales antecedentes en dichos embalses.

Para algunas estaciones (en general, estaciones con regresiones caudal-salinidad de R2 inferior al50%), se ha optado por la restitución de los valores de CE en las fechas sin muestra a partir de lainterpolación de los valores de CE medidos en fechas próximas, ya que la precisión de estas estimassupera a las obtenidas por regresión.

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Los iones minoritarios NH4, NO2 y PO4 presentan funciones de distribución muy asimétricas, con colas

grandes hacia la derecha (presencia de valores muy por encima de la media con probabilidad baja). Encada estación se ajustó una función de distribución (generalmente log-normal) a los valores observados deNH4, NO2 y PO4 que ha permitido obtener las frecuencias de excedencia de los valores máximos admisiblesy guía, y aporta una herramienta para conocer en cada estación los cuantiles de sus distribuciones. Enrelación a los niveles máximos admitidos para consumo humano, seis estaciones superan el

máximo de NH4 (0,5 mg/L), cuatro el máximo de NO2 (0,1 mg/L), ninguna supera el máximo de NO3 (50mg/L) aunque cuatro estaciones tienen concentraciones superiores a 20 mg/L, y ninguna supera losmáximos de PO4 (3,3 mg/L) y K (12 mg/L).

El caso del PO4 es singular ya que, excepto en siete estaciones, sus concentraciones descienden deforma acusada a partir de los años 1989 y 1997 (según estaciones), por lo que las funciones de distribuciónse ajustaron solamente a los valores del período más reciente. Las razones de estos descensosacusados de PO4 pueden atribuirse a la eliminación de fosfatos en los detergentes.

Factores condicionantes de la composición química de las aguas

Los índices de saturación de los minerales más frecuentes se calcularon mediante el programaWATEQ4F utilizando los correspondientes valores de concentración medios en cada estación. Losresultados indican que la mayoría de las aguas de la cuenca del Ebro se encuentran sobresaturadasen calcita y que todas están sub-saturadas en yeso y halita. Las estaciones con salinidades más bajasestán más cerca de la saturación en calcita (menos saturadas, IScalcita ≈ 0,3) y más alejadas de lasaturación en yeso (ISyeso ≈ -2,0). Las estaciones de la clases D1 y D2 son las únicas que se acercan a lasaturación en yeso, siendo el Martín en Hijar el que se acerca más a saturación (ISyeso = -0,22). Todas lasaguas están muy lejos de la saturación en halita (el máximo IS en halita se da en el Arba en Gallur:IShalita = -5,78).

Las relaciones entre concentraciones iónicas expresadas en meq/l [Na/Cl, Ca/SO4, Mg/Ca y(Ca+Mg)/SO4] en cada estación aportan información adicional sobre el origen de los iones disueltos. Encasi todas las estaciones el Na procede de la disolución de la halita (Na/Cl ≈ 1), excepto en algunas demuy baja salinidad donde es importante la contribución de las plagioclasas (Aragón en Jaca y Segre enSeo, donde Na/Cl > 1,2). El valor más elevado se obtuvo en el Tirón en Cuzcurrita (Na/Cl = 3,78),alcanzando asimismo valores superiores a la unidad en las dos estaciones que recogen los retornos

de riego de Monegros I (Flumen-Sariñena y Alcanadre-Ontiñena), en el Cinca-Fraga, en el Segre-Serós y en el Arba-Gallur . En estas estaciones cabe suponer, por su mayor salinidad, que la fuente de Naes el intercambio iónico del Na adsorbido en las arcillas por Ca. La única estación con Na/Cl < 1 es elMatarraña en Maella.

En todas las estaciones con CE < 0,5 dS/m la relación Ca/SO4 es superior a la unidad, indicando unorigen para el Ca distinto del yeso, mientras que conforme aumenta la salinidad la relación Ca/SO4 seacerca a la unidad sugiriendo que el Ca procede principalmente de la disolución de yeso. Entre lasestaciones de salinidad mayor, el Arga en Peralta y el Ega en Andosilla (estaciones cloruradas, clase C)se sustraen algo a esta norma, sugiriendo la disolución de otras sales solubles de Ca.

La relación Mg/Ca parece indicar disolución de dolomita en el Matarraña-Maella (única estación conMg/Ca > 0,80 relativamente próximo a la unidad). La relación (Ca+Mg)/SO4 señala la posibilidad dedesdolomitización (proceso de disolución de dolomita y precipitación simultánea de calcita en aguas ricas enCa, procedente de yeso, por ejemplo). Sólo el Tirón-Cuzcurrita y Martín-Híjar presentan un ratio(Ca+Mg)/SO4 que puede indicar desdolomitización [(Ca+Mg)/SO4 ≈ 1]. En el Tirón-Cuzcurrita la relaciónMg/Ca sigue siendo baja por lo que la desdolomitización parece improbable, mientras que en el Martín-Híjar(con una relación Mg/Ca algo más elevada) podría justificar que Ca/SO4 < 1.

Masas exportadas de sales, nitrógeno y fósforo

Las masas exportadas a nivel mensual y anual se calculan a partir de las respectivas sumas de lasmasas diarias obtenidas como producto de las concentraciones y caudales medios diarios. Dado que elnúmero de concentraciones no medidas diariamente es muy elevado, se ha efectuado un profundo análisisprevio para la restitución más precisa de estos valores por distintos procedimientos estadísticos. En cadacaso, se ha seleccionado el procedimiento con el menor error de estimación (o mínimo de la suma del error

cuadrático medio + error medio).La contribución media anual de sales del río Ebro al mar Mediterráneo (estación de Tortosa) es

6,67 MTm/año para el período 1973-2004. Esta masa concuerda con los valores calculados para otrosperíodos anteriores (6,70 MTm/año para los años hidrológicos 1974, 1975 y 1977, y 6,95 MTm/año para el

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período 1975-1990). La aportación media anual de agua en Tortosa para el período 1973-2004 es 10372hm3/año, por lo que la concentración media de sales ponderada por el caudal del Ebro en Tortosa es 643mg/L.

Para el conjunto de las 31 estaciones seleccionadas, las masas exportadas se analizan para elperíodo más amplio posible con datos suficientemente completos en la mayor parte de las estaciones. Esteperíodo es el decenio 1991-2000, para el cual la masa exportada por el Ebro en Tortosa es 6,21MTm/año, la aportación media es 8950 hm3 /año y la respectiva concentración media ponderada porel caudal es 694 mg/L. Los tres afluentes con mayores aportes de sales al Ebro son el Cinca-Fraga(1,46 MTm/año, 2582 hm3 /año, 567 mg/L), el Segre-Serós (1,00 MTm/año, 2358 hm3 /año, 424 mg/L) y elArga-Peralta (0,77 MTm/año, 1212 hm3 /año, 639 mg/L). Aunque el aporte de agua del río Aragón-Caparroso (1475 hm3/año) es un 22% mayor que el del Arga, su aporte de sales es un 26% menor (0,57MTm/año) debido a que su concentración en sales es un 40% menor (386 mg/L).

Entre las estaciones estudiadas, las exportaciones unitarias (masa anual de sal exportada en Tmpor km2 de cuenca hidrográfica, SDTu) oscilan entre un mínimo de 9,3 Tm/km2 del Jalón-Grisén y unmáximo de 286,2 Tm/km2 del Arga-Peralta. La exportación unitaria media del conjunto de estacioneses de 100.2 Tm/km2, correspondiendo los mayores valores a ríos caudalosos y de salinidad baja omoderada (Bayas-Miranda, Aragón-Caparroso, Iratí-Liédena), y a ríos de caudal apreciable y con salinidadmoderada o alta (Arga-Peralta, Ega-Andosilla, Tirón-Cuzcurrita). Los ríos con mayor porcentaje de

superficie bajo riego tienen asimismo cargas unitarias superiores a la media (ejemplos del Arba-Gallur, 130 Tm/km2 y Flumen-Sariñena, 133 Tm/km2), reflejando el impacto del regadío sobre lasmasas unitarias de sales exportadas.

La relación entre la masa unitaria de sales (SDTu) y el caudal específico (Qu, hm3/km2) es distintapara las diferentes clases iónicas establecidas, lo que sugiere que se pueden estimar las variaciones en lasmasas exportadas por una estación a partir de las variaciones observadas en su caudal específico mediantela regresión SDTu-Qu para su clase iónica.

En el caso de las estaciones con presencia más relevante de regadíos (Arba-Gallur, Flumen-Sariñena, Alcanadre-Ontiñena) sus hidrogramas anuales se reconocen por una elevación prolongada entreabril y septiembre, con un máximo en julio-agosto. La estación del Jalón-Huérmeda, en la que el usoagrícola del agua es dominante, tiene un hidrograma similar, mientras que la del Jalón-Grisén presenta unmínimo en julio-septiembre debido a que el río no recoge los retornos de riego de la cuenca.

La masa anual media (período 1991-2000) de N exportada por el río Ebro en Tortosa es de22519 Tm/año, equivalente a una exportación unitaria de 2,7 kg N ha -1 año-1; como en el resto deestaciones analizadas excepto Bayas-Miranda, la mayor parte del N se encuentra en forma nítrica. Laexportación anual media unitaria de N para todas las estaciones es de 5,8 kg N/ha, siendo los ríos Bayas,Zadorra y Arga los de mayores exportaciones. La concentración media de N ponderada por el caudal es de2,9 mg/l para el conjunto de estaciones.

La aportación unitaria de N (y de P) es mucho más variable entre las estaciones que la de sales,poniendo de manifiesto la influencia antrópica sobre sus exportaciones. Las tres estaciones conpresencia más importante de regadíos (Arba-Gallur, Flumen-Sariñena y Alcanadre-Ontiñena) tienencargas unitarias de N importantes, pero destacan sobre todo por tener concentraciones de Nrelativamente altas, siendo la segunda máxima la del Arba-Gallur (NDT = 7,2 mg N/L). La cuenca conmayor valor de NDT es Bayas-Miranda (7,8 mg N/L), estación atípica por sus elevadas concentraciones

en NH4.La masa anual media (período 1991-2000) de PO4 exportada por el río Ebro en Tortosa es de 3229

Tm/año (equivalente a una exportación unitaria de 0,4 kg PO 4 ha-1 año-1). La exportación anual mediaunitaria de PO4 para todas las estaciones es de 1,4 kg PO4/ha, siendo los ríos Bayas, Zadorra y Arga los demayores exportaciones (esto es, los mismos ríos que tienen las mayores exportaciones de N). Laconcentración media de PO4 ponderada por el caudal es de 0,5 mg/l para el conjunto de estaciones, siendomáxima la del Bayas-Miranda. El Arba-Gallur tiene también una elevada concentración relativa (0,8 mgPO4/L), pero no así las otras dos cuencas con importante presencia de regadío.

Debe resaltarse que la ausencia de observaciones de N y PO4 a lo largo de todo el año en la mayoríade las estaciones hace que el análisis de la evolución de sus masas y concentraciones se base casiexclusivamente en valores restituidos, razón por la cual los resultados presentados deben considerarse decarácter estimativo.

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II - CONTROL DE LOS RETORNOS DEL RIEGO EN LA CUENCA DEL EBRO

Este segundo apartado persigue determinar las masas de sales y N exportadas por tres cuencas conimportante presencia actual o futura de regadío, y relacionarlas con las prácticas de riego y de fertilización.

La elección de las tres zonas [la cuenca del río Arba (225000 ha) que recoge los retornos de la partearagonesa de la zona regable de Bardenas I y de los nuevos regadíos de Bardenas II (en total, 55000 ha);

la cuenca del Bco

de La Violada (20000 ha con 3900 ha de regadío) y la cuenca del Bco

de Lerma, (querecoge los retornos del Sector XII de Bardenas II: 2700 ha y 1700 ha de regadío)] obedece a distintoscriterios.

La cuenca del Arba es una zona muy extensa lo que permite tener unos resultados agregados de granvalor y con una reutilización intensa del agua, lo que permite evaluar el efecto de esa reutilización sobre lasmasas exportadas y las concentraciones a lo largo del curso del cauce receptor de los retornos (el río Arba).

El principal valor del polígono de La Violada es que las masas de sales y N exportadas por el Bco deLa Violada han sido objeto de estudio en los años 80, 90 y en el pasado 2005, lo que permite lacomparación de datos de diferentes decenios con prácticas de riego y de cultivo muy diferentes.

En cuanto al Bco de Lerma, su cuenca se encuentra actualmente en proceso de transformación aregadío, con lo que su seguimiento aporta datos únicos de la contaminación inducida en una zona regableantes y después de su transformación, permitiendo por lo tanto comparar los valores tras la puesta en riegocon los del régimen natural anterior al regadío.

Dado que los resultados y conclusiones obtenidos en estas áreas de estudio son específicos de lasmismas, se ha optado por presentar un resumen y conclusiones detallado para cada una de ellas en susrespectivos apartados, de tal manera que en este apartado solo se efectúa un resumen genérico.

Cuenca del Arba

Los resultados del balance de agua, sales y N en la cuenca del Arba son especialmente importantesporque aportan información sobre el uso de agua al nivel agregado de una cuenca grande y reflejan lainfluencia de la reutilización a lo largo del cauce de los sobrantes de riego sobre la calidad global del uso delagua (eficiencias de riego) y la contaminación inducida por el regadío (concentración de sales y N y masasen el río Arba).

Es destacable que este balance combina una gran cantidad de información de origen diverso(caudales de entrada y salida por los ríos Arba de Luesia, Arba de Biel y Riguel de la CHE; volúmenes deriego y superficies de cultivos facilitados por la Comunidad General de Regantes de Bardenas; datosmeteorológicos de la red SIAR) que sirven para elaborar un balance de agua integral del sistema muycompleto, que cierra con un error mínimo para las magnitudes tratadas.

La eficiencia de riego global en el conjunto de la cuenca del Arba es elevada (82%) a pesar deque las eficiencias en parcela de los regadíos por inundación preponderantes en Bardenas I son muchomás bajas. La masa unitaria de sales exportadas es moderada (7,8 Tm/ha regada) en comparación conotras zonas regables de la cuenca del Ebro, a pesar de la elevada salinidad de algunos de los suelosregados en la parte baja de la cuenca, debido a la intensa reutilización de las aguas de drenaje. Por elcontrario, la carga de nitrato en el drenaje es elevada (41 kg/ha regada) en comparación con otras zonasregadas con mayores eficiencias a nivel parcela.

Se han introducido dos índices que intentan evaluar la afección medioambiental del regadío en cuantoa contaminación por sales (índice de contaminación salina, ICS) y por N (índice de contaminación pornitratos, ICN) sin tener en cuenta su escala y corrigiendo la masa de contaminantes exportados según laprecipitación de cada zona, su geoquímica y sus necesidades de fertilización. Estos índices, tentativos y enfase de evaluación y cálculo en otros regadíos, permiten comparar zonas distintas con independencia de susuperficie y características físicas (climatología, salinidad del medio y tipo de cultivos).

Polígono de riego de La Violada

Las restricciones de agua para riego en 2005 y los cambios experimentados en el sistema en losúltimos años (modernización de acequias y construcción de embalses de regulación) resultaron en un usomás eficiente del agua a nivel de todo el polígono (eficiencia = 62% en 2005, frente al 47% de 1995 y

1996), debido a la utilización más cuidadosa del agua, a la reutilización del agua de drenaje para riego (entorno a 1,5 hm3 o un 10% del riego en 2005) y a un cambio a cultivos de menores necesidades hídricas.

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La masa unitaria de sales exportada por el Bco de La Violada en la estación de riego del año 2005

resultó muy inferior a la de años anteriores (5,1 Tm/ha regada en 2005 frente a 16 Tm/ha regada en 1995-98) debido a las severas restricciones de agua para riego de 2005 (el volumen de riego servido en 2005 fuede 15 hm3 (equivalente a 374 mm) frente a un valor medio de 35 hm3 en la década de los noventa).

La masa unitaria de N exportada en 2005 (11,4 kg NO3-N/ha regada) fue un 76% inferior a laexportada en el año de referencia de 1987 (47 kg NO 3-N/ha regada) debido al cambio en la distribución decultivos (menos maíz y más alfalfa en 2005) y a la mayor eficiencia del riego en 2005. Este resultado indicaque la mayor eficiencia del riego y el cambio a cultivos con menores necesidades de nitrógeno sonpor si mismas estrategias que permiten reducir significativamente la contaminación externa por Nprovocada por la agricultura de regadío.

Cuenca de Lerma

El agua en el Bco de Lerma en la situación actual de agricultura de secano en su cuenca de recepciónse caracteriza por una salinidad y una concentración de NO3 elevadas (medias de CE = 3,71 dS/m y[NO3] = 38 mg/l), con un incremento progresivo de ambas variables conforme el barranco se introduce enlas facies terciarias más salinas y en la zona agrícola.

En los dos años de seguimiento del barranco la salinidad ha aumentado casi dos veces y laconcentración de nitrato ha aumentado casi cuatro veces debido a las abundantes lluvias del añohidrológico 2003-2004. Este resultado previene acerca de los elevados valores que pueden alcanzarse,al menos inicialmente, en los primeros estadios de transformación en regadío, así como las posiblesacumulaciones de sales en las zonas topográficamente deprimidas si el drenaje no es adecuado.

Es notoria la oportunidad de aprovechar las instalaciones de aforo y muestreo automático de aguasconstruidas en el Bco de Lerma para seguir controlando la evolución de las masas y concentraciones desales y N conforme se desarrolla la puesta en riego del sector XII en los próximos años.

III - CONCLUSIONES METODOLÓGICAS Y MEJORAS SUGERIDAS

De los balances de masas (agua, sales y N) llevados a cabo en las tres áreas de estudio se extraenalgunas conclusiones metodológicas y sugerencias de mejora para estudios futuros:

1. La metodología empleada para los balances de agua (control de flujos de entrada y salidassuperficiales, volúmenes de riego recopilados de los registros de las Comunidades de Regantes yde la CHE, y estimación de la ET mediante balances) proporciona resultados que, en general,son satisfactorios, congruentes y con errores de balance bajos.

La elección de zonas hidrológicamente bien definidas es esencial para minimizar el efecto de lasmagnitudes más difíciles de medir. Los flujos monitorizados hasta la fecha son esencialmentesuperficiales, pero según las características hidrogeológicas de las zonas de estudio puede sernecesario implementar redes de control de los flujos subterráneos y extender la red de aforossuperficiales a un mayor número de cauces procedentes de zonas no regadas.

En el caso de flujos sub-superficiales, el trabajo y los costes de definición de la geometría y laspropiedades de los acuíferos son muy elevados, por lo que la intensificación del control de estosflujos debe ir necesariamente ligada a un plan de trabajo a largo plazo y a una inversión sostenida

en el tiempo. En cuanto a los flujos superficiales, la instalación de estaciones de aforo en caucespequeños y generalmente efímeros es asimismo costosa y merece una consideración similar,además de un estudio previo adecuado para elegir las cuencas cuyo seguimiento sea prioritario.

2. El cálculo de la ETc real es una de las principales incertidumbres en los balances de agua. Lametodología actualmente utilizada se basa en el calculo de la ET de referencia (ETo) a partir dedatos meteorológicos y en la aplicación de coeficientes de cultivo (ETc = Kc · ETo), así como en laaplicación de balances diarios de agua en el suelo que reducen el valor de ETc al tener en cuenta lacapacidad de retención de agua de los suelos regados y el intervalo entre riegos.

Esta metodología resulta insuficiente para el cálculo de una magnitud tan sensible en los balancesde agua, y no tiene en cuenta la posible presencia de otros estreses bióticos o abióticos presentesen el regadío. Los balances de agua en el suelo, aunque tienen en cuenta sus propiedades y lasdosis e intervalos entre riegos, resultan poco fiables por (a) la escasa definición de la variabilidadespacial de los atributos del suelo (profundidad de la zona de raíces, capacidad de campo y puntode marchitez), (b) la simplicidad de los modelos empleados, y (c) su incapacidad para tener en

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cuenta flujos laterales o ascenso capilar, a veces muy relevantes en sistemas de riego porinundación o áreas con freáticos someros.

Como líneas futuras se sugieren dos posibilidades para mejorar la estimación de la ETc: (i) lautilización de imágenes de satélite para el tratamiento apropiado de las estimas mediantemodelos como SEBAL y METRIC, y (ii) la utilización de modelos de simulación del flujo de aguaen suelos-tipo mejor caracterizados, su extensión a las zonas de estudio y, a más largo plazo, laaplicación de modelos agregados de cuenca.

3. Los índices de contaminación de sales y nitrógeno (ICS e ICN) presentados de forma preliminaren este informe permiten establecer comparaciones entre diferentes periodos y zonas regables,pero son sólo un primer esfuerzo en este sentido. Es necesario un esfuerzo continuado deredefinición y reelaboración para ir concretando los índices que mejor reflejen la contaminación delas zonas regables.

Se sugiere profundizar en el análisis de los índices TMDL (total maximum daily loads) actualmenteen desarrollo en EE.UU. como vía para determinar la contaminación difusa comparativa inducidapor el regadío y establecer tasas o penalizaciones en base a dichas cargas. Estos índices requierensin embargo de una información actualmente inexistente en la mayoría de los regadíos de la cuencadel Ebro.

4. Se perfilan dos estrategias para el estudio de la contaminación inducida por las zonasregables. En primer lugar, el estudio de grandes zonas a nivel agregado elimina muchasincertidumbres propias de los estudios efectuados a pequeña escala, resuelve la importanciarelativa de los aportes externos no monitorizados (a mayor área, menor relación área/perímetro) eincorpora en los resultados el efecto de la reutilización de los retornos de riego o flujos lateralesdentro de la zona regable. Este enfoque permite obtener resultados globales de eficiencia de riego anivel cuenca hidrológica y proporciona valores de masas exportadas más consistentes (menosinfluidos por problemas locales, difíciles de tipificar y cuantificar).

La segunda estrategia conlleva el análisis de un número suficiente de cuencas más pequeñas que representen situaciones típicas. Este enfoque tiene el problema de la elección de zonas que sepuedan considerar representativas de situaciones concretas (zonas con yesos o con nivelesfreáticos muy altos, etc.) y demanda una definición más intensa de esas zonas, pero tiene un valor

añadido muy importante a efectos de herramienta de planificación ya que informa sobre los efectosesperables de la transformación en regadío de zonas con problemas característicos.

5. La experiencia de muchos años en el polígono de La Violada y los primeros resultados obtenidos enel Bco de Lerma indican la necesidad de emprender o continuar estudios a largo plazo de zonasregables. Éste enfoque se presenta como la forma idónea de establecer los efectos de los cambiosen los sistemas de riego, la distribución de cultivos o las políticas agrarias sobre los parámetros quedefinen el uso del agua (eficiencias) y sobre la contaminación producida por el regadío.

Sin embargo, hasta la fecha se ha analizado únicamente la contaminación difusa por sales ynitrógeno, pero es necesario ampliar estos estudios a otros contaminantes potencialmenterelevantes, tales como el fósforo, los pesticidas u otros elementos traza (metales pesados,etc.). Estos estudios suponen un reto metodológico y un coste económico que solo es viablemediante la implementación de redes de control estables y sostenibles en el tiempo.

6. Debe resaltarse el interés estratégico de estos estudios desde el punto de vista del diagnósticode la contaminación difusa inducida por el riego. Sin embargo, es necesario implementar unasegunda fase consistente en la prescripción y aplicación de buenas prácticas agrarias parael control de esta contaminación. Ello conlleva la necesidad de emprender estudios económicos(coste/beneficio) acerca de dichas prácticas, así como la implicación de los actores (stakeholders)responsables del manejo de los insumos de producción a nivel parcela (regantes), sector de riego(Comunidades de Regantes) y cuenca hidrográfica (CHE). La colaboración de estos actores para laimplementación de estas medidas es un requisito imprescindible para la consecución de unaagricultura de regadío próspera, sostenible y compatible con la preservación de los recursosnaturales.

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1. INTRODUCCIÓN

1.1.- Motivación del trabajo

La degradación ambiental inducida por la agricultura de regadío es un problema de creciente

preocupación que exige un análisis profundo derivado de los requerimientos impuestos por las directivaseuropeas y españolas y, en particular, por la Directiva Marco del Agua (European Union, 2000).El Plan Nacional de Regadíos (PNR) incluye un análisis de sus implicaciones medioambientales

diseñado a través del Programa de Vigilancia Ambiental (PVA), con la misma vigencia del PNR (hasta elaño 2008) y susceptible de extenderse más allá de esta fecha. El PNR debe someterse al procedimiento deEvaluación de Impacto Ambiental regulado por la legislación comunitaria y su transposición a las normasnacionales.

La finalidad del PVA es el conocimiento de las implicaciones ambientales del regadío nacional ycontempla los siguientes objetivos: (1) proporcionar información sobre la situación ambiental del regadío, (2)servir de apoyo a los responsables de las decisiones políticas del regadío a partir de experiencias obtenidassobre el terreno y (3) servir de apoyo a los regantes para conocer las implicaciones ambientales de susprácticas agrarias para corregir las negativas y dar a conocer a la sociedad las positivas (Barbero, 2004).

Estos objetivos implican las siguientes tareas: (1) seguimiento de los impactos ambientales, (2)

investigación de las relaciones causa-efecto, (3) establecimiento de una red y observatorio de vigilanciaambiental del regadíos, (4) elaboración de códigos de buenas prácticas agrarias, y (5) establecimiento de unsistema de indicadores agroambientales de los regadíos españoles (Barbero, 2004).

En el contexto del seguimiento del impacto ambiental inducido por los flujos de retorno del riego, laConfederación Hidrográfica del Ebro (CHE) está desarrollando una Red de Control de la Calidad Ambientalde los Regadíos del Ebro (ReCoR-Ebro) (Causapé et al., 2006) que permitirá estabilizar los trabajospuntuales emprendidos en esta Cuenca desde los años 80.

En la cuenca del Ebro se riegan en la actualidad unas 800.000 ha, con una demanda total de agua(Plan Hidrológico del Ebro) de 6.310 Hm3/año, constituyendo el mayor uso consuntivo de agua en la cuenca.Para afrontar el seguimiento del impacto ambiental inducido por los flujos de retorno del riego, laConfederación Hidrográfica del Ebro (CHE) ha acometido un gran número de trabajos de investigación enregadíos.

Entre ellos, el informe que se presenta forma parte de la tercera entrega de una serie de asistencias

técnicas y convenios anuales establecidos entre la propia CHE y la Unidad de Suelos y Riegos del Centrode Investigación y Tecnología Agroalimentaria del Gobierno de Aragón (CITA-DGA).Para establecer las bases de partida se abordó en 2003 una minuciosa revisión bibliográfica sobre la

eficiencia del riego e impacto medioambiental en los recursos hídricos de zonas regables de la cuenca delEbro (CHE, 2003). En este trabajo se detectó la falta de información continua sobre la eficiencia e impactoambiental de los regadíos de la cuenca del Ebro suponiendo un grave obstáculo para su adecuadaplanificación y gestión. Por ello, se propuso el establecimiento de una red de control permanente de losgrandes polígonos de riego (ReCoR-Ebro) actuando a corto plazo sobre su diseño y, de forma experimental,sobre el control de un gran polígono de riego de la cuenca del Ebro. ReCoR-Ebro supone la actualización ypuesta en marcha del programa de actuación CALREGAR propuesto por el CITA a la CHE en 2001 y queno tuvo financiación en ese momento.

En 2004, se afrontó el control del polígono de Bardenas como área piloto para la puesta a punto deuna metodología común a extender al resto de los regadíos del Ebro. CHE (2004) presentó los resultados

preliminares del seguimiento de Bardenas (ReCoR-Bardenas) durante la estación de riego de 2004 (abr-04/sept-04) y la propuesta de expansión de la red en el conjunto de la cuenca. En 2005, se ha continuadocon el seguimiento del área piloto de Bardenas y se ha ampliado la red incorporando el polígono de riegosde La Violada (regadío consolidado de Monegros I, que lleva en servicio más de 60 años) y lamonitorización del barranco de Lerma (futuro regadío en Bardenas II).

El presente trabajo tiene como objetivo adicional la caracterización de la calidad de las aguassuperficiales de la cuenca del Ebro (salinidad, N y P), y el análisis de los factores más relacionados con laactividad agraria. Este punto se ha abordado a través del análisis de los datos históricos de una serie deestaciones de calidad de la cuenca del Ebro, elegidas de acuerdo con la CHE.

Los resultados que se presentan en este informe suponen un avance en el conocimiento de latemática que nos ocupa que debe ser consolidado mediante el desarrollo y estabilidad de ReCoR-Ebro,programa de actuación cuyo rendimiento máximo se obtendrá a medio-largo plazo.

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1.2.- Objetivos

Este trabajo se divide en dos temas claramente diferenciados: el análisis de la calidad de las aguassuperficiales de la cuenca del Ebro y el control de los retornos del riego en la cuenca del Ebro.

Los objetivos generales del primer tema (análisis de la calidad de las aguas superficiales) son:

(1) la descripción general de la calidad de las aguas superficiales

(2) el establecimiento de las relaciones entre caudales y concentraciones en cada estaciónconsiderada

(3) la caracterización de la calidad de las aguas para riego

(4) la determinación de las series históricas de masas de sales, N y P exportadas en cadaestación considerada.

Los objetivos generales del segundo tema (control de los retornos del riego) son:

(1) instrumentar las estaciones de las cuencas seleccionadas y controlar diariamente el caudal,salinidad y nitratos en los retornos de estas cuencas

(2) caracterizar hidroquímicamente las aguas de drenaje

(3) recopilar los datos necesarios para la realización de balances: caudales circulantes, datosmeteorológicos, calidad del agua, tipos y superficie de cultivos y fertilizantes aplicados

(4) efectuar el balance de agua, sales y nitrógeno en la cuenca del Arba (período abril 2004-marzo 2005) y los balances preliminares de agua, sales y nitrógeno en las cuencas deLerma y Violada (período abril-septiembre 2005)

(5) establecer las conclusiones generales sobre la validez de la metodología empleada ysugerencias para el futuro control de los retornos de la cuenca del Ebro.

1.3.- Metodología

Este trabajo se compone de dos partes: (1) el estudio general de la calidad de las aguas superficiales

a través del análisis de los datos históricos de un número limitado de estaciones de control de calidad deaguas y (2) el control experimental de los retornos del riego en distintas áreas de estudio de la cuenca delEbro. La metodología de ambas partes es muy diferente, ya que la primera está basada en análisisestadísticos de datos históricos generados por la CHE, mientras que la segunda está basada en laobtención de datos de campo y posteriores análisis. Por ello, las actuaciones que se han realizado en elmarco del presente convenio se especifican por separado:

1.- Caracterización de la calidad de las aguas superficiales de la cuenca del Ebro.

Se ha partido de los datos de la red de control de calidad del agua superficial de la cuenca del Ebro dela CHE (red ICA) así como de los tratamientos de esta información realizados por la CHE. Lacaracterización se realizó siguiendo las siguientes fases de trabajo:

1.a) Recopilación bibliográfica de los trabajos generales sobre la calidad de las aguas de la cuencadel Ebro. Se recopilaron los trabajos disponibles en los archivos de la CHE y se realizó una

búsqueda bibliográfica para seleccionar todos los trabajos que describan a media o gran escala lascaracterísticas generales de las aguas de la cuenca del Ebro. De cada trabajo se realizó unresumen de sus principales características y se indicó el avance que supuso al conocimiento de lacalidad de las aguas superficiales de la cuenca.

1.b) Caracterización del contenido de los elementos mayoritarios, salinidad y elementosnitrogenados y fosfatados de las aguas superficiales en cada estación de calidad. La caracterizaciónse realizó a partir de la descripción de cada una de las estaciones de calidad. Se estudió lascaracterísticas generales así como las variaciones de la composición química con respecto a lasvariaciones de caudal (“relaciones caudal-concentración”) en una serie de estaciones identificadas yseleccionadas por su interés para los objetivos del trabajo. Se seleccionaron para cada estación losanálisis tipo que se consideraron representativos de su comportamiento general. Para cada estaciónse evaluó la aptitud de la calidad del agua para el riego desde el punto de vista de la respuesta delos suelos y de los cultivos, respuesta al riego por aspersión con aguas salinas, y necesidades delavado de los cultivos.

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1.c) Caracterización general de la calidad de las aguas de la cuenca del Ebro. Se realizó unadescripción general de la calidad de las aguas de la cuenca del Ebro. Para ello se representaron losanálisis tipo seleccionados para cada estación en los diagramas hidroquímicos que se hanestimados pertinentes por la Comisión de Seguimiento. En la descripción hidroquímica seconsideraron los factores principales que justifican el contenido químico de las aguas. Seconsideraron, entre otros, la geología y los usos de suelo (regadíos, la carga ganadera y población

urbana) y el efecto de los embalses en la calidad de las aguas.1.d) Masas exportadas en las estaciones seleccionadas (sales, nitratos, fósforo). Las masascirculantes se obtiene como producto del caudal por la concentración del elemento enconsideración. En la medida de lo posible se trabajó con datos diarios utilizando las relaciones entrecaudal y las variables de calidad seleccionadas.

2.- Control experimental de los retornos del riego en distintas areas de estudio de la cuenca del Ebro.

De forma paralela con los trabajos indicados en el apartado anterior, se desarrolló el control de losretornos de varias cuencas. Las cuencas sobre las que se realizó un control detallado han sido la cuencadel río Arba en Tauste, el barranco de Lerma (Bárdenas II) y el barranco de la Violada en Zuera. Para ellosse siguieron las siguientes fases:

2.1.- Instrumentación de las estaciones. Se equipó el punto de control del barranco de Lerma para

el control diario del caudal, salinidad y nitratos y se instaló en la estación del barranco de la Violadaun aparato tomamuestras para el control de la salinidad y nitratos.

2.2.- Toma de datos en campo. Se registraron con una frecuencia diaria los contenidos en nitratos ysalinidad en los tres puntos de control. En los puntos más representativos de las entradas delsistema se controló en diferentes fechas el contenido de nitratos. Además se realizó en al menostres fechas (aguas bajas, medias y altas) una campaña de caracterización hidroquímica de loselementos mayoritarios, especies nitrogenadas y fosfatadas de las aguas más representativas decada una de las cuencas analizadas. La toma de datos se mantuvo hasta la fecha de finalización delpresente convenio.

2.3.- Recopilación de datos necesarios para la realización de los balances. Durante el período deduración del presente convenio se recopilaron los datos de caudales circulantes, datosmeteorológicos, calidad del agua, tipos y superficies de cultivos, fertilizantes aplicados y carga

urbana de las cuencas estudiadas.2.4.- Finalmente, se realizó un balance de agua, sales y nitrógeno para la Cuenca del Arba que fueelaborado para el periodo anual abril 2004-marzo 2005. En el caso de las cuencas del barranco deLerma y de la Violada el presente balance tuvo un carácter preliminar y se realizó desde lainstalación de las estaciones hasta el mes de septiembre. A partir de los balances realizados se hanplanteado conclusiones generales sobre la validez de la metodología empleada para la evaluaciónde la carga contaminante de las actividades agrarias y se realizarán las sugerencias metodológicaspara el futuro control de los retornos de la cuenca del Ebro.

1.4.- Estructura del informe

La memoria del presente trabajo se entrega por escrito y en formato digital en un CD/DVD. Los

anexos del apartado 3 del trabajo se incluyen en la memoria por escrito, pero los del apartado 2 sepresentan sólo en formato digital, dada su extensión. Los principales resultados del apartado estánrecogidos claramente en la memoria.

La memoria del informe se estructura tal y como se recoge en el índice. Una primera parte (apartado2) se estructura en 4 sub-apartados que se corresponden con los 4 objetivos propuestos: 2.1. Recopilaciónbibliográfica; 2.2. Caracterización del contenido de los elementos mayoritarios y elementos nitrogenados yfosfatados; 2.3. Caracterización general de las aguas de la cuenca del Ebro. Factores que justifican elcontenido químico de las aguas y 2.4. Masas exportadas (sales, N y P). Siguen otros dos apartados con lasreferencias bibliográficas (2.5) y los anexos (2.6) de los que sólo se presenta el índice y se entregan sólo enformato digital.

La segunda parte de la memoria (apartado 3) se subdivide en 3 apartados, uno para cada cuencaestudiada (3.1. Arba, 3.2. Violada y 3.3. Lerma). Para las cuencas del Arba y Bco. de Lerma se abordan [1]la descripción de la zona de estudio, [2] la metodología empleada, [3] los resultados obtenidos y [5] lasconclusiones más relevantes. La zona de La Violada incluye los mismos apartados pero con una resumen y

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una introducción breve, destacando las particularidades de esa zona. Cada apartado se completa con susreferencias propias y sus anexos propios.

En el CD/DVD adjunto se incluyen dos directorios: Memoria que contiene un documento en formato“pdf” y otro en formato de texto (MSword) titulados Informe CITA-CHE 2005 ; y Anexos apartado 2 quecontiene todos los anexos en formato “pdf” más archivos de datos en formato de hoja de cálculo (MSexcel).

El directorio Anexos Apartado 2 contiene 6 sub-directorios denominados Anexo I a Anexo VI encada uno de los cuales está la información correspondiente a ese anexo: si se trata sólo de un archivo tipo“pdf”, éste se incluye directamente en subdirectorio; si se presentan archivos en formato de hoja de cálculo,éstos se encuentran bajo distintos sub-directorios incluidos en el anterior. La estructura del directorio Anexos Apartado 2 y su contenido es el siguiente:

Directorio Sub-directorio

Contenido

Anexo I Anexo1.pdf Anexo II Anexo2.pdf

Anexo III Anexo3.pdf Anexo IV Anexo4.pdf

MasasExportadasDiarias

31 archivos en formato hoja de cálculo (uno por cada estación,denominados 5código de estación) con las masas diarias exportadas másun archivo explicativo de las cabeceras de los archivos de datos (LeyendaDiaria)

MasasExportadasMensuales

31 archivos en formato hoja de cálculo (uno por cada estación,denominados 7código de estación) con las masas diarias exportadas másun archivo explicativo de las cabeceras de los archivos de datos (LeyendaMensual )

MasasExportadas Anuales

31 archivos en formato hoja de cálculo (uno por cada estación,denominados 9código de estación) con las masas diarias exportadas másun archivo explicativo de las cabeceras de los archivos de datos (Leyenda Anual )

Anexo V Anexo5.pdf Anexo VI Datos calidad

completos31 archivos en formato hoja de cálculo (uno por cada estación,denominados SGcódigo de estación) con todos los datos de calidadempleados en este trabajo y un archivo explicativo de las cabeceras delos archivos de datos (Leyenda Datos Completos)

Datos calidadhasta 1990

80 archivos en formato hoja de cálculo (denominados 0código deestación) con los datos de calidad de las 80 estaciones de la red ICA enfuncionamiento en 1990 (desde el inicio de cada estación hasta 1990) yun archivo explicativo de las cabeceras de los archivos de datos (LeyendaDatos Iniciales)

1.5.- Referencias

Barbero A. 2004. El seguimiento ambiental del Plan Nacional de Regadíos. Riegos y Drenajes XXI 20 (136):18-21.

Causapé J., García Vera M., Aragüés R. ReCoR-Ebro: una herramienta para el control de la calidadambiental de los regadíos del Ebro. Surcos de Aragón 99: 26-30.

CHE. 2003. Revisión bibliográfica sobre la eficiencia del riego e impacto medioambiental en los recursoshídricos de zonas regables de la cuenca del Ebro. 62 pp. .http://oph.chebro.es/ContenidoAgronomico.htm

CHE. 2004. La red de control de los regadíos de la cuenca del Ebro: Metodología y Aplicación al sistema deBardenas. 51 pp. http://oph.chebro.es/ContenidoAgronomico.htm

European Union, 2000. Directive 2000/60 of the European Parliament and of the Council establishing aframework for community action in the field of water pollution. Official Journal L327, 22/12/2000. 1-72.

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2.- CARACTERIZACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUASSUPERFICIALES

2.1.- Recopilación bibliográfica de los trabajos generales sobre la calidad de las aguas de la cuencadel Ebro

En este apartado se presenta un breve resumen de los trabajos relacionados con la calidad químicade las aguas superficiales de la cuenca del Ebro y con el transporte de sustancias disueltas por sus ríos ycon los factores que condicionan la carga de sustancias disueltas (especialmente en la agricultura deregadío). Para cada trabajo se destacan los puntos más novedosos o que suponen un avance en elconocimiento de la calidad de las aguas superficiales de la cuenca.

Los trabajos se han desglosado por su temática, la fecha de publicación y el tipo de publicación enque se presentaban en los apartados que siguen. Algunos trabajos monográficos especialmente extensos(monográficos y tesis doctorales y de master) se presentan individualmente; otros estudios (publicados enrevistas científicas) se agrupan por su temática (y muchas veces por sus autores) en trabajos relativosestrictamente a la salinidad en las aguas superficiales y trabajos referidos a la contribución de la agriculturade regadío sobre la salinidad de las aguas superficiales; las comunicaciones a congresos se presentan enun apartado propio.

a) Estudio químico-hidrológico de los ríos Duero, Ebro y Tajo (Gomis y Catalán, 1971) y Estudioquímico-hidrológico del río Ebro y alguno de sus afluentes (Gomis, 1968).

El Estudio químico-hidrológico de los ríos Duero, Ebro y Tajo (Gomis y Catalán, 1971) recoge losresultados de la tesis doctoral de Gomis (1968) para el río Ebro y los complementa con análisis similares enlos ríos Duero y Tajo. Este resumen se centra en los resultados de aquel estudio para la cuenca del Ebrosolamente.

El estudio analiza los resultados de dos años de muestreo en 6 puntos de la cuenca del río Ebrodurante los años hidrológicos 1961-62 y 1962-63. Las estaciones elegidas son tres en el río Ebro [Ebro enMiranda (punto I en aquel trabajo y 001 de la red ICA), Ebro en Zaragoza (II y 011-011b) y Ebro en Flix (III y121-163)], el Aragón en Jaca (IV y 018), el Noguera Ribagorzana en La Piñana (V y 096) y el Cinca enFraga (VI y 017). La importancia de los datos recogidos en este trabajo (primeros datos de calidad de agua

recogidos de modo sistemático en la cuenca del Ebro) han condicionado la continuidad de estas estacionesde calidad en todos los trabajos posteriores emprendidos en la Estación Experimental de Aula Dei y laUnidad de Suelos y Riegos del Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (CITA-DGA). Adicionalmente, se realizó un muestreo general de 20 puntos de la red hidrográfica y se tomaron 44muestras de diferentes estratos geológicos de la cuenca.

Después de una descripción de los factores climatológicos y fisiográficos que condicionan el régimendel río Ebro, los autores entran en el estudio mismo del régimen del río Ebro, realizado a partir del análisisde numerosos trabajos anteriores (especialmente el de Masachs Alavedra, 1941). El análisis del régimendel río Ebro y sus principales afluentes comprende (1) el estudio de la variación estacional; (2) la variacióninteranual (abundancia media e irregularidad); (3) las crecidas y estiajes (elementos extremos del puntoanterior) - siguiendo a Masachs Alavedra (1941) - y (4) el transporte de sólidos - realizado a partir demuestreos mensuales de los sólidos en suspensión.

En las muestras de agua, se midieron el residuo seco a 100ºC, la conductividad eléctrica, los ionesprincipales (HCO3

-, CO3=, Cl-, SO4

2-, Ca2+, Mg2+, Na+ y K+), la materia orgánica, la sílice, dureza total,permanente y temporal, el pH y los sólidos en suspensión. Las muestras de roca se molieron hasta pasarpor un tamiz de φ = 1 mm, con el tamizado se preparó la solución 1:5, que se agitó y dejó sedimentar; ellíquido se separó por filtración y en él se determinaron los mismos iones principales y la sílice. En las 20muestras de agua del muestreo general, se hicieron las mismas determinaciones que en las de muestreobianual más el oxígeno disuelto.

Para cada una de las 6 estaciones de muestreo mensual (bianual), el trabajo presenta los resultadosmensuales, los valores medios de índices y ratios entre iones. Presenta tablas con la evolución mensual delresiduo seco, la concentración para cada ion principal, la dureza (total, temporal y permanente), el pH y lamateria en suspensión con sus estadísticas para el período 1961-62 a 1962-63 y el valor medio de cadaparámetro en cada estación. Diversos índices y ratios entre iones se presentan sólo para el valor medio de

cada estación. Otras tablas presentan los parámetros medidos en las 20 estaciones del muestreo general.

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Para cada estación de ambos muestreos se presenta una breve descripción de su calidad en términosde aptitud para consumo (potabilidad), riego y geoquímica. En las 20 estaciones del muestreo general seañade un apartado sobre polución, basado en la interpretación del valor de oxígeno disuelto.

El análisis comparativo de las muestras de rocas muestra la presencia de materiales especialmentesalinos (yesos y margas del terciario sobre todo). El trabajo apunta cómo la composición del agua del Ebrorefleja la presencia de Cl tan frecuente en las litofacies de la cuenca y señala que en el tramo alto del Ebro

los afluentes de la margen izquierda (Ega, Arga) son más ricos en Cl que los de la margen derecha asícomo la importancia del material terciario en la composición de las aguas del Jalón en Alagón, Gállego enZaragoza y Ebro en Mequinenza y Caspe.

En el trabajo de Gomis y Catalán (1971) no se incluyen dos aspectos tratados en la tesis de Gomis(1968): la relación entre residuo seco (RS) y conductividad eléctrica (CE) en las 6 estaciones de muestreoprincipales y el análisis por microscopia electrónica del residuo seco de las muestras. Respecto a la relaciónRS-CE, la tesis de Gomis presenta ya las primeras ecuaciones de regresión (lineales) entre RS (y tambiénentre suma de cationes y aniones en meq/l con la CE) para las 6 estaciones.

Finalmente, respecto a la utilización de los datos de calidad de estos trabajos para el estudio de seriestemporales largas en la cuenca del Ebro, hay que señalar que los análisis químicos mensuales de lasmismas estaciones se recogen en libros de aforos del MOPU entre 1962-63 y 1969-70; y por el Centro deInvestigaciones del Agua del CSIC entre 1970-71 y 1973-74; y de 1972-72 a 1989-90 en los libros decalidad de agua del MOPU (MOPU, 1974 a 1990; MOPT, 1991).

La información de las 80 estaciones de la red COCA en uso en 1990 se presenta compilada en el Anexo VI (hasta 1989-90 o hasta 1994-95 en algunas estaciones) en formato excel en el presente trabajo,recogiendo sólo los parámetros de interés químico: caudal instantáneo, CE, iones principales (HCO3

-, CO3=,

Cl-, SO42-, Ca2+, Mg2+, Na+ y K+), y PO4

3-, NO2-, NO3

-, NH4+ y pH.

b) Capítulos de la monografía Sistema integrado del Ebro: Estudio interdisciplinar (1986).

El citado libro se editó con cargo al Convenio de Cooperación Científico-Técnico Hispano-Americano, Ayuda de investigación para estudio cooperativo nº 793028 “Estudio de calidad de las aguas continentales ymarítimas del Delta del Ebro” . Incluye 37 capítulos que recogen los aspectos fundamentales de la dinámicade sedimentos; la calidad microbiológica y la ecología en el delta del Ebro; la contaminación orgánica, pormetales pesados e hidrocarburos en el delta; la retención de sólidos en suspensión en los embalses del

tramo bajo del Ebro y sus efectos sobre el delta; y el transporte de sales en las aguas superficiales de lacuenca del Ebro. Aquí resumimos el contenido de los capítulos relativos a este último punto que fueronrealizados por la estación experimental de Aula Dei (CSIC), el CRIDA-03 (INIA, actualmente el Centro deInvestigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón, CITA-DGA) y la Universidad de California, Davis (UCDavis).

Sobre ese punto, cuatro capítulos tratan sobre la salinidad de las aguas superficiales de la cuenca delEbro (la problemática general de la salinidad, las tendencias de salinidad, las relaciones entre iones en lasaguas superficiales de la cuenca y el balance hidrosalino de la cuenca). Se trata de un trabajo comprensivobasado fundamentalmente en los datos recogidos por la CHE en los libros de calidad del agua (red COCA)del MOPU entre 1972-73 y 1982-83, salvo en el caso de tendencias, en que se utilizan los datos del CSIC yel MOPU desde 1961-62. Otros tres capítulos desarrollan y validan un modelo conceptual hidrosalino parazonas regables y elaboran un modelo hidrosalino para la cuenca del Ebro.

- La problemática general de la salinidad en la cuenca del Ebro (Alberto et al., 1986a).

Como introducción a la serie de capítulos que le siguen, Alberto et al. (1986a) exponen los objetivosdel trabajo que se plantearon: caracterización de la salinidad de las aguas, balance de sales y tendenciasde salinización. La caracterización de la salinidad implica reconocer la salinidad de las estaciones (el nivelde salinidad, SDT, y su tipología: cuáles son los iones dominantes), su variación estacional (intra-anual) einteranual y su variabilidad espacial (entre las distintas estaciones).

El capítulo aborda las causas de la salinidad en la cuenca del Ebro: (1) la abundancia de materialesgeológicos salinos (y yesíferos) en la depresión central del Ebro acumulados durante el terciario encondiciones endorréicas, así como de suelos salinos y alcalinos (hasta 310 000 ha); (2) el clima árido delcentro de la cuenca que favorece la evaporación y con ella la acumulación de sales y (3) los factoresantrópicos, la agricultura de regadío fundamentalmente.

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entre entradas y salidas se registra una concordancia entre agua y sales: si hay una fuente (sumidero)difusa de sales es atribuible a una fuente (sumidero) difusa de agua, excepto en el tramo Sástago-Flixdonde las sales aumentan y el flujo de agua disminuye, lo que puede explicarse en parte por la evaporaciónde agua de los pantanos de ese tramo del Ebro. Las principales fuentes difusas de sales identificadas seencuentran en los tramos de Miranda a Mendavia y de Pignatelli a Zaragoza. Mientras en el conjunto del ríolas entradas y salidas no controladas (a través de afluentes aforados) de agua son prácticamente iguales,

las fuentes de sales son claramente superiores a los sumideros, lo que indica la importante aportaciónsubterránea de aguas de elevada salinidad al río Ebro.

EL balance de sales establece, por primera vez, la masa de sales exportada por el río Ebro al mar en6 700 000 toneladas por año. Una versión más actualizada del balance de sales en la cuenca del Ebro (parael período 1970-85) en castellano se encuentra en Navas y Machín (1995), donde la masa exportada por elrío al mar Mediterráneo se establece en 6 950 000 Tm/año.

Junto a los capítulos precedentes que se centran en el estudio de la calidad de las aguas de lacuenca del Ebro en cuanto a su salinidad, el libro incluye otros que desarrollan un modelo conceptualhidrosalino para un polígono de riego y para el conjunto de la cuenca del Ebro:

- Irrigation project hydrosalinity model (Tanji et al., 1986a).

Tanji (1977) desarrolló un modelo conceptual hidrosalino para un polígono de riego basado en la

conservación de la masa de agua y sales para el conjunto del polígono. El modelo se basa en 4subsistemas interconectados (agua superficial, sistemas de conducción, suelo y agua subterránea) y tomaen consideración todos los flujos posibles entre los subsistemas. El cambio en el contenido de agua en unsubsistema se calcula en incrementos de tiempo diarios como la diferencia entre las entradas y salidas. Elcálculo del cambio en el contenido de sales se hace de la misma manera, pero en el subsistema suelo (elsubsistema central del modelo) se introducen dos nuevas fuentes: la disolución de yeso y la disolución desales solubles. El capítulo básicamente describe el modelo de Tanji y su aplicación al polígono de LaViolada.

Este modelo fue aplicado en el polígono de La Violada (calibrado y verificado) en otros trabajos, y suaplicación sirvió de base para el desarrollo de dos tesis de master (Torres, 1983) y licenciatura (Quílez,1985).

- Calibración del modelo conceptual hidrosalino en el polígono piloto (Aragüés et al., 1986a).

Aragüés et al. (1986a) estimaron o midieron todos los parámetros, volúmenes y flujos necesarios parael modelo conceptual hidrosalino de Tanji en el polígono de La Violada durante el año hidrológico 1981-82 ypresentan tabuladas las principales entradas y salidas en este capítulo. También incluyen un sucintoanálisis de sensibilidad que permite concluir que el manejo adecuado del agua de riego (disminución de lasdosis aplicadas mediante la mejora en la eficiencia del riego) es la medida más eficiente para reducir lasalida de sales del polígono. Aragüés (1985) presenta la verificación del modelo sobre los datos de 1982-83y Quílez (1985) lleva a cabo una modificación del mismo que resulta en el modelo MOVI. El modelo escalibrado con la serie de datos de 1981-82 y verificado con los resultados de 1982-83 y 1983-84.

- Development of a hydrosalinity model for the Ebro River basin (Tanji et al., 1986b).

Tanji et al. proponen la aplicación de un modelo hidrosalino de cuenca (Tanji, 1981) a la cuenca delEbro. Se trata nuevamente de un modelo conceptual elaborado sobre una red de elementos (tramos de

afluentes o del río principal) conectados a través de una serie de nodos (confluencia de dos o máselementos). Se tienen en cuenta todas las entradas de agua (y de sales asociadas) localizadas en cadaelemento, tales como detracciones para riego o usos urbanos e industriales, precipitación, aporte detributarios no incluidos en el esquema del modelo y aportes subterráneos (cuyas salinidades deben sermonitorizadas o estimadas como parámetros del modelo), usos de la tierra y presencia de sales o yeso enlas cuencas (que afectan a la salinidad de los flujos que se incorporan en los elementos del modelo), etc. Laaplicación de la ecuación de continuidad en cada nodo del modelo tiene que resultar en una descripciónmás o menos fiable del movimiento de agua y de sales a lo largo de la cuenca si el modelo está biencalibrado. Un modelo así permite estimar el efecto de cambios en el uso del suelo y/o en los volúmenes deagua (como el producido por la puesta en riego) sobre la calidad del agua.

Finalmente señalar que esta monografía incluye numerosos artículos relacionados indirectamente conla dinámica de las sales y directamente con la calidad de las aguas del Ebro y su influencia sobre el delta.

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c) Trabajos publicados en revistas científicas sobre el origen de las sales disueltas en la cuenca delEbro.

Esta serie de publicaciones científicas que se han considerado relevantes se presentanindividualmente o agrupadas cuando se trata de series de artículos sobre el mismo tema. Los artículosmenos relevantes para la salinidad en las aguas superficiales se agrupan con otros de mayor relevanciarespecto al que pueden aportar alguna información complementaria. El orden de presentación de los

artículos es cronológico.

- Balance hidrosalino del río Ebro entre Tudela y Zaragoza. I y II . (Alberto y Lebrón, 1984; Alberto et al.1984).

Alberto y Lebrón llevaron a cabo un balance hidrosalino del tramo del Ebro entre Pignatelli y Zaragozapara los años 1972 a 1982. Metodológicamente, el trabajo marca la pauta en la cuenca del Ebro en cuanto ala recopilación de datos de origen diverso (detracciones industriales e.g.), estimación de concentraciones nomedidas y realización de balances: medición de caudales y restitución de las concentraciones a partir de loscaudales.

En este tramo los aportes superficiales medibles son los de los ríos Jalón y Arba y las entradas delpropio Ebro por Pignatelli, y la única salida es el Ebro en Zaragoza. La comparación de los valoresmensuales del Ebro en Zaragoza con las otras 3 entradas superficiales evidencia que hay unos aportes no

medidos de 11,5 hm3

/año. Alberto y Lebrón realizaron un esfuerzo importante de cuantificación o estimaciónde las entradas y salidas de agua y de sales: detracciones para usos urbanos e industriales y para regadío yretornos de los efluentes urbanos e industriales y de riego, con estimaciones apropiadas de su calidad.Incluyendo estos términos en el balance, llegan a la conclusión de que en el tramo hay una pérdida mediano aforada de 51 hm3/año, mientras que se produce un incremento en el contenido salino de 400 000Tm/año, que evidencia la alta salinidad de los aportes no monitorizados (y la posible disolución de depósitossalinos por esos aportes subterráneos).

En el segundo artículo, Alberto et al. abordan la explicación del incremento de la salinidad en el tramoa partir del análisis de diversos aportes (niveles freáticos en terrazas aluviales y en otras formaciones,barrancos y manantiales) y de muestras puntuales en puntos intermedios del Ebro. Especialmenteinteresante son las consideraciones sobre el origen de los iones en disolución basadas en las regresioneslineales entre iones en cada una de las 4 estaciones de aforo. La clara estacionalidad y elevada salinidad delos aportes no monitorizados a través de la red foronómica y medidos en este trabajo es la causante de laelevada correlación entre concentración y caudal (CE-Q) del Ebro en Zaragoza.

- La participación de los yesos en la salinidad de las aguas superficiales de la cuenca del Ebro. I, II y III. (Alberto y Navas, 1986a y 1986b; Navas, 1989a).

Se trata de una serie de tres artículos publicados en Anales de Aula Dei entre 1986 y 1989 queanalizan la importancia del yeso sobre el contenido de sales de las aguas superficiales de la cuenca delEbro a partir de los datos de calidad del MOPU y de la elaboración de las zonas con yesos dentro de lacuenca. Hemos agrupado con esta serie de artículos otros 5 de Navas (1989b; 1989c; 1989d; 1990 y 1991)que profundizan en el mismo tema.

El primer artículo de la serie sintetiza en un mapa resumen las formaciones geológicas con yesosdentro de la cuenca del Ebro a partir de un conjunto de mapas e informaciones de partida heterogéneos: losmapas geológicos escala 1:200 000 y escala 1:50 000 del IGME y los estudios previos de terrenos del

MOPU para construcción de carreteras.El principal resultado del artículo es un mapa de síntesis (E = 1:2 500 000) que incluye la distribución

de formaciones con yesos en la cuenca del Ebro. La leyenda del mapa recoge la tipología de lasformaciones yesíferas resumida en una clave de tres números que hacen referencia a la edad de laformación (4 para Cuaternario, 3 para Terciario y 21 a 25 para el Mesozoico), a su carácter (1 paradepósitos evaporíticos o masivos; 2 para depósitos interestratificados o depósitos limosos y arcillosos conyesos dispersos y 3 para depósitos con yesos diseminados) y a la potencia o textura del estrato (sólo parael Terciario, de 1 a 4).

Además se elaboró e informatizó un catálogo normalizado que recogía la información sobe cadaformación identificada (ficha de referencia, fuente cartográfica, edad, notación cartográfica, nombregeográfico de la unidad litoestratigráfica, etc.). Todas estas fichas están recogidas en el “Catálogo de fichasoriginales y normalizadas” de la tesis de master de Navas (1983).

El segundo artículo de la serie reúne la información de la red COCA del MOPU hasta 1980 (datos de1972-73 a 1979-80) de 48 estaciones de calidad de la cuenca. Sobre los valores medios de concentracionesiónicas y CE de las 48 estaciones extrae algunas conclusiones sobre el origen de los iones disueltos. De la

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relación Na:Cl = 1:1 (y su alta correlación) se sigue que la halita es la principal fuente de ambos iones. Lacorrelación lineal entre Ca y SO4 (Ca = a + b · SO4) es muy buena y se tiene que a > 0 (hay una fuente deCa distinta del SO4, que es la caliza) y b < 1 (hay otra fuente de SO 4 distinta del yeso o se produceprecipitación de calcita que disminuye el nivel de Ca). No existe una clara correlación Cl-SO 4 o Na-Ca,aunque todos los iones estén claramente relacionados con la salinidad global (CE), lo que indica una ciertaindependencia de los aportes de halita y de yeso en las distintas subcuencas (no se aportan en

proporciones similares en todas las cuencas). Alberto y Navas trazaron el mapa de isolíneas de CE en lasaguas superficiales de la cuenca del Ebro. La superposición de este mapa con el elaborado en el artículo 1ºde la serie de litofacies yesíferas en la cuenca muestra que la mayoría de las formaciones con yesos caendentro de la isolínea CE = 0,4 dS/m (CE > 0,4 dS/m), y la abundancia relativa de formaciones con yesos esmayor conforme aumenta la salinidad, hacia el eje central de la cuenca. También se comprueba que buenaparte de las formaciones yesíferas están dentro de la línea de aportes de sustancias disueltas superiores a100 mg m-2 mm-1 (por unidad de superficie y de precipitación). En relación con el origen del S disueltotransportado en las aguas de la cuenca, cabe señalar que Birnbaum y Coleman (1979) establecieron queprocede de los depósitos evaporíticos terciarios (yesos) mediante el análisis de su composición isotópica.

El tercer artículo discute una metodología basada en regresiones lineales entre iones (y la presenciade litofacies con yeso en la cuencas y la saturación en calcita y dolomita, en menor medida) para identificarel ion (Ca o SO4) que debe emplearse para cuantificar la contribución del yeso a la salinidad del agua si éstaexiste y estimar su contribución en estaciones concretas. Esta metodología es la contribución más relevantede la serie de artículos al conocimiento de la salinidad de las aguas superficiales. Se parte de la regresiónlineal entre Ca y SO4, si es significativa se examina su pendiente (b): si b = 1, tanto Ca como SO4 procedendel yeso y son indicadores del yeso disuelto; si b > 1, existen otras fuentes de Ca y es el SO 4 el queprocede de la disolución del yeso y si b < 1 se asume que o hay otras fuentes de Ca o parte del Ca haprecipitado como calcita o dolomita, lo que se decide en función del ajuste lineal entre Na y Cl (si es muybueno y la relación es 1:1 este ajuste descarta procesos de cambio catiónico) y la saturación en dolomita.

Con ella consiguen agrupar 69 estaciones de calidad de la cuenca en 4 grupos en cuanto al origen desu contenido iónico: (A) aguas con presencia de carbonatos más solubles que los de Ca y Mg; (B) aguascon fuentes de Ca silicatadas; (C) aguas con predominio de la disolución de calizas y dolomías - fuentes delCa; y (D) aguas de alta mineralización con aportación de caliza-dolomía, yeso, y sulfatos de Na y Mg.

Al margen de la serie anterior, Navas (1989b) analizó diversos modelos cinéticos y de regresión parapredecir la velocidad de disolución del yeso en las aguas de la cuenca del Ebro, basados en una serie deobservaciones experimentales en condiciones similares a las de la cuenca del Ebro [Una ecuación cinética para calcular la velocidad de disolución de rocas yesíferas en los cauces de la Cuenca del Ebro]. Losmodelos de regresión se basan en variables como la CE del agua, la velocidad del flujo, el índice desaturación en yeso o la concentración en yeso de la solución, mientras que los parámetros de lasecuaciones cinéticas de 1er y 2º grado se obtienen relacionando las velocidades de disolución del yesoobservadas con el déficit de saturación en yeso medido o con su cuadrado (bien como el coeficiente de laregresión lineal forzada por el origen o como la media aritmética de las observaciones). El mejor modeloresulta ser el cinético de orden 2.

Navas (1989c) también desarrolla los efectos que la disolución del yeso de los cauces tiene sobre lamorfología del río Ebro [Implicaciones geomorfológicas del contacto en los cauces entre las litofaciesyesíferas y las aguas circulantes en la Cuenca del Ebro]: la migración de los ríos hacia las márgenes conpresencia masiva de yesos por disolución de éstos y el consiguiente desplazamiento lateral del cauce y los

mecanismos de la incorporación directa de los yesos a las aguas de los ríos en los tramos de contactodirecto de las aguas circulantes con litofacies yesíferas [Incorporación de los yesos a las aguas circulantesen el contacto directo en los cauces de la red Hidrográfica del Ebro; Navas, 1989d].

Navas (1990) también analizó el efecto de distintas intensidades de lluvia, la pendiente y el % deafloramiento de rocas de yeso en la concentración y la masa de yeso en la escorrentía superficial, medianteel uso de un simulador de lluvia en 51 parcelas experimentales con 3 tipos de suelos yesosos frecuentes enla cuenca media del Ebro [The effect of selected physiographic factors on dissolved gypsum transport bysimulated runoff on gypsiferous soils]. Navas concluye que el aporte de yeso (Ca2+ y SO4

=) en la escorrentíasuperficial puede ser importante y que de la menor saturación en yeso de las muestras de las parcelasexperimentales frente a la observada en escorrentías reales se sigue la importancia de la longitud delrecorrido en la carga en yeso de las aguas de escorrentía.

En otro trabajo [The pattern of gypsum transport in the Ebro River network ], Navas (1991) analiza el

transporte de yeso en 68 estaciones de calidad de la cuenca del Ebro en el período 1970-71 a 1984-85. Enprimer lugar, elige el Ca2+ o el SO4

= como indicador del yeso disuelto siguiendo la metodología expuesta enNavas (1989a). Luego calcula la masa del ion elegido transportada como producto de su concentración por

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Q, obteniendo la concentración del ion en las fechas sin muestra a partir de las regresiones de laconcentración del ion sobre CE y de CE sobre Q.

Esta metodología (al poder basarse en valores diarios de Q y estimar pues las masas exportadas enuna base diaria) puede suponer una mejora sensible sobre las estimas de Alberto et al. (1986b), que sebasaban, por limitaciones de cálculo, en restituir las concentraciones (CE) a partir de una serie más limitadade concentraciones (cuantiles de la distribución de Q).

Es destacable que las aportaciones subterráneas (fuentes no controladas) al conjunto de la cuencaquedan establecidas en sólo el 6% del caudal total, pero suponen el 45% de los aportes de yeso. Lacontribución por unidad de superficie queda establecida en 35 Tm yeso/km2 (350 kg/ha).

Finalmente, merece la pena señalar aquí el trabajo “Identificación de focos naturales de salinidad enla cuenca del Ebro. La toponimia de las sales” de Alberto y Sancho (1986) sobre la identificación de focosnaturales de salinidad a partir de los topónimos encontrados en tres series de mapas de de la cuenca delEbro. Entre otras cosas recoge un listado de términos en castellano, aragonés, catalán, valenciano y vascorelacionados con la presencia de sales, aguas saladas o plantas tolerantes a la salinidad.

- Caracterización de niveles de saturación en calcita, dolomita y yeso de las aguas superficiales de lacuenca del Ebro (Alberto y Navas, 1987)

Alberto y Navas calcularon los índices de saturación en calcita, dolomita y yeso de todas las muestrasdisponibles en 71 estaciones de la red COCA en la cuenca del Ebro en el período 1972-1985, mediante eluso de un modelo de simulación geoquímica (HIDRSP). Presentan unas valiosas tablas con los datos de lacalcita y la dolomita agrupados para todo el año, para el período cálido y para el período húmedo (por lainfluencia de la temperatura sobre la saturación) y para todo el año en el caso del yeso (que siempre estápor debajo de saturación). En cada tabla se presenta el número de muestras total, el de muestrassobresaturadas, a saturación y por debajo de saturación, el índice de saturación medio de las muestrassobresaturadas y de las subsaturadas y el % de muestras subsaturadas sobre el total.

Los autores buscan relacionar los índices de saturación encontrados con una serie de variablesgeográficas, climatológicas e hidrológicas (caudal, temperatura del aire y del agua, altitud, presión parcial deCO2) y presentan unos mapas con la distribución espacial de los porcentajes de saturación en calcita ydolomita (isolíneas de los % de muestreos subsaturados) y del índice de saturación en yeso. Tambiéndiscuten la evolución de los índices (incremento) a lo largo del recorrido del mismo río Ebro.

- Salinity of rivers: Transfer function-noise approach (Quílez et al., 1992; Quílez y Aragüés, 1990).

Quílez et al. (1992) analizaron la relación entre salinidad (CE) y caudal en el tramo medio del Ebromediante funciones de transferencia-ruido (TFN). Previamente, Quílez y Aragüés (1990) presentaron en lasVIII Jornadas Técnicas sobre Riegos (Mérida, 1990) una comparación entre 3 métodos de estimación de losvalores mensuales de CE [modelos autorregresivos (ARIMA); regresiones CE-Q y TFN] en 4 estaciones dela red COCA en el tramo medio del Ebro: Zaragoza, Sástago, Mequinenza y Ribarroja. Concluyeron que lasregresiones CE-Q permiten restituir los valores de CE con gran precisión en las estaciones en las que loscaudales no están afectados por la presencia de embalses (Zaragoza y Sástago), mientras que enestaciones con embalses (Mequinenza y Ribarroja) los TFN son más adecuados. Los modelos ARIMApermiten obtener la CE mensual con buena precisión a partir de valores de la propia serie, pero carecen delvalor práctico de los otros procedimientos, que permiten completar series mensual de CE a partir de valoresdiarios de Q.

Quílez et al. (1992) compararon los modelos TFN con las regresiones instantáneas CE-Q en lasmismas 4 estaciones del tramo medio del Ebro y encontraron que la varianza explicada aumentasensiblemente con las TFN sobre el modelo de regresión. El avance es pequeño en Zaragoza y Sástago,pero muy claro en Mequinenza y Ribarroja, donde los TFN llegan a una R 2 = 60% frente a la R2 = 10-17%en los modelos de regresión. En todas las estaciones el desfase entre CE y Q es de un mes, es decir, quela CE viene definida sobre todo por el caudal en el mismo mes y en el mes anterior. Los valores de Q queutilizan son caudales instantáneos, cuando la influencia de la CE en un mes en una estación con embalsespuede estar mejor definida a través del caudal medio mensual del mes anterior, lo que plantea la posibilidadde emplear series de caudales medios mensuales en lugar de instantáneos en este análisis.

Un desarrollo teórico detallado de las técnicas TFN y ARIMA se encuentra en la tesis de master deQuílez (1988).

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d) Trabajos publicados en revistas científicas relacionados con la contribución de la agricultura deregadío a la carga de sales y nutrientes de los ríos de la cuenca del Ebro. Balances de agua, sales yN en zonas regables.

En este punto se incluyen los estudios publicados desde 1985 hasta 2006. La revisión de Causapé etal. (2006) recoge la mayoría de los trabajos relacionados con la influencia de la actividad agrícola deregadío (y en particular de la eficiencia de riego) sobre la calidad de las aguas superficiales y algunos otros

de menor entidad y compara los resultados obtenidos para distintas zonas regables. Actualmente, es lafuente más autorizada sobre el tema. Los artículos se presentan en orden cronológico y los que son partede una misma serie están agrupados.

- Water and salt balance in an irrigated area of the Ebro River Basin (Spain) [Faci et al., 1985].

Este artículo es el primero publicado en una publicación de carácter científico sobre el polígono deriego de La Violada (Almudévar, Huesca). Este polígono se eligió en la década de los 80 para el estudio delos aportes de sales del regadío por su idoneidad para la realización de balances de masas, dadas suscaracterísticas fisiográficas y por la abundancia de yeso en sus suelos. Desde entonces se ha utilizadocomo cuenca piloto para balances de agua, sales y N, y en la actualidad ofrece la posibilidad de analizar loscambios en la calidad del agua de drenaje y en la masa de sales y N exportada a lo largo de una serie largade años en función de los cambios en las prácticas de cultivo. Entre otros aspectos, el polígono de LaViolada se ha utilizado para calibrar y validar el modelo conceptual hidrosalino de Tanji modificado (MOVI).La calibración del modelo con los datos del año hidrológico 1982 y su verificación en 1983 se presenta enCalibration and verification of an irrigation return flow hydrosalinity model (Aragüés et al., 1985); aunque sinduda, la fuente más extensa y detallada, en castellano, sobre el modelo es la tesis de licenciatura de Quílez(1985).

Faci et al. realizaron un balance de agua y sales en los años hidrológicos 1982 y 1983 y concluyeronque la elevada salinidad del agua de salida del polígono (~2000 mg/l) frente a la baja salinidad del agua deriego (principal entrada al sistema, ~190 mg/l) en las condiciones de baja eficiencia de riego del mismo(eficiencia de riego ~52-64%) se explica por la concentración en Ca y SO4 de las aguas de drenaje debida ala disolución de los yesos presentes en los suelos del polígono. El estudio permitió fijar la carga unitaria desales exportada por el Bco de La Violada en 18,8 Tm/ha de regadío al año.

- Nutrient input and output of an irrigated agroecosystem in an arid Mediterranean landscape (Bellot yGolley, 1989) y Environmental consequences of salts exports from an irrigated landscape in the Ebro RiverBasin, Spain (Bellot et al., 1989).

En el mismo polígono de La Violada, Bellot y Golley realizaron un balance de nutrientes en al año1987. Presentan datos interesantes sobre la fertilización típica de los cultivos, media en aquellos años, ysobre las propiedades medias de los suelos del polígono, basados en tesis de master de contenidoagronómico realizadas en los años anteriores, así como un balance para los principales iones y elementosen kg/ha. Bellot y Golley consideran por vez primera la importancia relativa de N, P, K, Ca y Mg en lassalidas a través de los productos cosechados y el drenaje, frente a las entradas a través del agua de lluvia yde riego y la fertilización principalmente. Un punto de interés de este trabajo y el precedente es que recogenla diferencia en las salidas de sales del polígono en unos años en que se produce un cambio en laorientación de los cultivos: en 1982 y 1983 los cultivos dominantes eran trigo, cebada y alfalfa, mientras queen1986 predominan el maíz y la alfalfa. El trabajo se completa con los datos presentados por Bellot et al.(1989). Es interesante la comparación que se establece entre las masa exportadas por la cuenca de La

Violada y otras cuencas de carácter forestal de EE.UU y España.- Análisis estadístico multivariante aplicado a la calidad del agua de drenaje (Basso et al., 1992).

Este estudio analiza la composición iónica de muestras de la estación de riego y de no riego en 32puntos de muestreo en la zona regable de Bardenas I. Las variables que utiliza son los iones principales(Ca, Na, Mg, K, Cl, SO4 y HCO3), una serie de iones minoritarios (Li, Sr y B) y variables derivadas (CE, SDT,relación de adsorción de sodio-RAS, y pH). Al agrupar las variables mediante técnicas de clasificaciónnumérica encuentran la estrecha relación existente entre Na y Cl (y RAS) y entre Mg y SO4, especialmente,y una relativa independencia del HCO3 y el K respecto a los otros componentes de la salinidad. El análisisse realiza sobre todas las muestras en conjunto, sin separar entre estación de riego e invierno. Un primerresultado de interés es la dilución relativa de las muestras de verano (campaña de riego) frente a las deinvierno, relación atribuible a la dilución de las aguas de verano con aportes de agua de riego de muy bajaconcentración. Este efecto se observa también en La Violada, y en general es esperable en zonas de riego

a pie y con sistemas de distribución antiguos.

El análisis factorial incluye todas las variables estandarizadas, lo que iguala la contribución relativa delos iones minoritarios y los principales, lo que introduce un factor (II) que tiene muy poca influencia sobre la

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salinidad global. Aparece un primer factor que determina la salinidad (muy correlacionada con CE y SDT,también con RAS) y dominado por el Na y Cl pero también ligado al SO4, y el Mg entre los iones principales.El segundo factor está controlado por K y Li, con un origen seguramente común. Y el tercero recoge lacontribución de los yesos (SO4 y Ca, en menor medida Mg y Sr).

- Irrigation management and hydrosalinity balance in a semi-arid area of the middle Ebro river basin (Spain) [Tedeschi et al., 2001].

Tedeschi et al. analizaron el balance de agua y de sales en una cuenca regada de 470 ha enMonegros II, la cuenca del colector de drenaje D-11, durante los años hidrológicos 1997 y 1998. El Canal deLos Monegros atraviesa la cuenca, separando la parte de secano (10 000 ha) del regadío e interceptandolos flujos del secano, lo que facilita la realización del balance. El procedimiento es el mismo que el usado enotras zonas regadas en la cuenca del Ebro en trabajos previos, pero metodológicamente introduce unanovedad importante: la medición de las filtraciones del Canal de los Monegros mediante el aforo de losdrenes interceptores que vierten al colector. Otra novedad respecto a otros trabajos es que la cuenca seriega por aspersión, con elevada eficiencia, lo que permite establecer comparaciones con los estudiosanteriores, realizados en sistemas de riego por inundación.

En comparación con otras zonas regables (La Violda e.g.), la salinidad de los retornos de D-11 esmuy elevada (~7000 mg/l) pero la masa exportada es del mismo orden. 13,5 Tm/ha debido a que el volumende los retornos es mucho menor a causa de la alta eficiencia de riego (~92%). Este resultado muestra laimportancia de un manejo adecuado del riego en el control de los aportes salinos de los retornos de riego.

Otro aspecto relevante es la diferencia encontrada entre Junio de 1997-Febrero de 1998 y marzo-septiembre de 1998 en los SDT y en la masa total de sales exportada. Estas diferencias se atribuyen a lamayor precipitación del primer período que permitió que el agua de percolación alcanzara las lutitas salinasimpermeables subyacentes a la cuenca y movilizara sus sales. Este resultado pone de manifiesto lanecesidad de tener en cuenta no solo el suelo regado sino el material subyacente y sus propiedades a lahora de explicar la salinidad de los flujos de retorno.

- Calidad de las aguas de drenaje de la Comunidad de Regantes V del Canal de Las Bardenas (Zaragoza) [Isidoro et al., 2002].

Isidoro et al. presentan una caracterización de la red de desagües de la Comunidad V de Bardenas(15 000 ha, en el regadío de Bardenas I) durante el año hidrológico 2000, en cuanto a su salinidad y su

concentración de NO3. La salinidad está caracterizada por los iones Ca, Mg, Na, SO 4 y Cl, además de laCE. Encuentran el mismo efecto de dilución observado por Basso et al. (1992) y un aumento de la salinidady la concentración de NO3 a lo largo del río Riguel (colector de los retornos de toda la comunidad).

El análisis factorial sobre los 5 iones Ca, Mg, Na, SO4 y Cl, más el NO3, muestra una cierta distorsiónpor la introducción del NO3 que con un origen diferente a todos los demás (antrópico) acapara un factor yenmascara las posibles relaciones entre los otros iones, que podrían poner de manifiesto una fuente común.La clasificación de los 39 desagües por su concentración en esos 6 iones (basada en las 2 primerascomponentes principales) resultó en una distribución de las clases bastante bien encajada en las unidadesgeomorfológicas de la comunidad. Se reconocen dos grupos principales: los desagües de suelospermeables (sasos) con baja salinidad (0,74 dS/m) y concentración de NO3 alta (76 mg/l); y los desagües desasos y aluviales o con gran recorrido sobre terrenos aluviales (más deprimidos, con textura más fina ymayor salinidad) que tiene una mayor salinidad y un nivel de NO3 similar (CE = 1,17 dS/m y NO3 = 73 mg/l).

La concentración de NO3 resultó bastante elevada, como era de esperar, en terrenos permeables (los sasosson la unidad más extensa), con predominio del cultivo de maíz con dosis de fertilización elevadas.

- Nitrate exported in drainage waters of two sprinkler-irrigated watersheds (Cavero et al., 2003).

Cavero et al. midieron la masa de N exportada en dos cuencas pequeñas en el regadío de MonegrosII. En contraste con la mayoría de los estudios aquí presentados, se trata de dos cuencas regadas poraspersión (una de ellas la del colector D-11 analizado en Tedeschi et al., 2001) y con unas eficiencias deriego altas.

Es muy reseñable que las concentraciones de NO3 medias durante las estaciones de riego fueronmuy altas (123 mg/l media de 1997 y 1998 en la cuenca A y 102 mg/l de media en 1998 en la cuenca B),pero la elevada eficiencia de riego (en trono al 90% para los cultivos dominantes, maíz y alfalfa) da lugar aunas pérdidas unitarias muy bajas (en la cuenca A, 19.4 kg/ha en 1997 y 8,9 kg/ha en 1998; en la cuenca B,24,8 kg/ha en 1998) que sólo suponen el 7% del N aplicado con los abonos y el estiércol en la cuenca A y el

11% del aplicado en la cuenca B.

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Este estudio pone de manifiesto de modo patente la importancia de un manejo adecuado del riegopara reducir los efectos medioambientales externos y las posibilidades que ofrece en ese sentido el riegopor aspersión frente al riego a manta tradicional.

- Salt and nitrate concentrations in the surface waters of CR-V irrigation district (Bardenas I, Spain):Diagnosis and prescriptions for reducing off-site contamination (Casuapé et al., 2003).

Causapé et al. estudiaron el origen de las sales y el NO3 disueltas en las aguas superficiales de laComunidad de Regantes V de Bardenas y propusieron una serie de prácticas para reducir la carga de salesy N en las mismas. Llegan a la conclusión, común a otros balances, de que son los altos flujos de retornolos que determinan la carga de sales y N en las aguas de drenaje. También en el río Riguel, como en otroscolectores de mayor salinidad, se encontró una relación lineal bastante buena entre masa de sales yvolumen de drenaje, indicando una concentración salina (la pendiente de esa recta) bastante constante. Elartículo combina el análisis de la calidad del río Riguel con la calidad de las aguas de drenaje (determinadaa través de muestras en colectores secundarios) y los resultados obtenidos en 3 cuencas experimentalespequeñas para recomendar ciertas mejoras en la aplicación del riego y de la fertilización nitrogenada. Lamasa unitaria de N exportada por la Comunidad V queda establecida en 59 kg N/ha.

- Irrigation effects on the salinity of the Arba and Riguel rivers (Spain): present diagnosis and expectedevolution using geochemical models (Causapé et al., 2004a).

Causapé et al. analizaron la evolución de la calidad de los ríos Riguel y tramo final del Arba en unmuestreo en 2000 y su relación con la composición mineralógica de series estratigráficas de la cuenca del Arba. Constataron el incremento de la salinidad a lo largo del curso del río y la contribución creciente de Cl ySO4 a la misma, especialmente después de la incorporación al Riguel del B co de Valareña de mayorsalinidad. Mediante el uso de modelos geoquímicos determinaron el efecto de la modernización de losregadíos actuales de Bardenas I (transformación de riego por superficie, eficiencia = 50% a riego poraspersión, eficiencia = 90%) sobre la calidad del río Riguel y de la puesta en riego de los nuevos regadíosde Bardenas II (25 000 ha nuevas de regadío sobre materiales de una salinidad más alta que Bardenas I)sobre la calidad del río Arba.

Es destacable la conclusión de que la modernización de los regadíos de Bardenas I dará lugar a undescenso acusado de los flujos de retorno (86%) y un aumento considerable de su salinidad (100%), siendosu efecto global sobre la calidad del río Riguel beneficioso (porque la masa total de sales aportada por eldrenaje de los suelos de baja salinidad de la zona de Bardenas I disminuirá). En cambio, la transformaciónde Bardenas II incrementará el consumo de agua y los retornos de riego causarán un incremento del caudaldel río Arba del 12% y de su salinidad del 21%.

- Assessment of irrigation and environmental quality at the hydrological basin level. I y II. (Causapé et al.,2004b y 2004c).

Causapé et al. presentan los resultados del seguimiento de 3 cuencas experimentales pequeñas(entre 97 ha y 216 ha) de la Comunidad de Regantes V de Bardenas durante el año hidrológico 2001, encuanto a la eficiencia del riego y las masas de sales y N exportadas. Las eficiencias de riego sedeterminaron mediante un elaborado balance de agua en cada una de las cuencas a partir de los datosmeteorológicos y de cultivos en cada cuenca y las masas exportadas mediante el aforo y muestreo de losdesagües colectores de cada cuenca. Se encontraron ciertas diferencias en lo parámetros que definen eluso del agua (eficiencia de riego del 45 % al 62%, fracción de drenaje entre 37% y 57%) claramente

relacionadas con las características de los suelos de las cuencas. Las concentraciones salinas en losefluentes de las cuencas fueron bajas y parecidas (media anual entre 332 mg/l y 571 mg/l), pero seencontraron diferencias mucho mayores en la concentración de NO3 (entre 47 mg/l y 92 mg/l) y sobre todoen la masa de N exportada por unidad de superficie (desde 27 kg/ha hasta 195 kg/ha) relacionadas con eltipo de cultivos dominantes en cada cuenca.

Es de destacar la ampliación del balance de agua al acuífero subyacente en el caso de la cuenca demayores aportes subterráneos. Una descripción más detallada de las cuencas y la metodología seguida, encastellano, se encuentra en la tesis doctoral de Causapé (2002).

- Environmental impact of irrigation in La Violada district (Spain). I y II (Isidoro et al., 2006a y 2006b).

Isidoro et al. analizaron la masa de sales y de N exportada por el B co de La Violada en los añoshidrológicos 1995 a 1998. A través del balance de sales establecen que la contribución del regadío a lamasa de sales en el Bco de La Violada puede cifrarse en 11,1 Tm/ha regada para la estación de riego (en la

que la contribución del secano es irrelevante) y en 20,3 Tm/ha regada para el año hidrológico, valor similaral encontrado por Faci et al. (1985) 20 años antes. Lo más novedoso del balance de sales es la aplicaciónde técnicas de análisis de mezcla (End Member Mixing Analysis, EMMA) para estimar la contribución del

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secano al caudal y la carga de sales en el barranco a través de entradas subterráneas [lo que es factible porla diferente composición de las entradas subterráneas del exterior del polígono de riego (más ricas en Cl) ylas aguas de drenaje de la zona regable (más ricas en SO 4)].

Las técnicas de EMMA se utilizan en un artículo específico sobre el balance de agua en La Violada[Water balance and irrigation performance analysis: La Violada irrigation district (Spain) as a case study (Isidoro et al., 2004)] para establecer las aguas de cola de acequias que van a parar directamente a los

desagües y determinar así, la eficiencia de distribución del sistema en torno al 83% en 1995 y 1996. Lapresencia de ciclos diarios en el caudal (encontradas en aquellos años) y sus implicaciones a la hora decalcular las masas exportadas se discuten en Sampling strategies for the estimation of salt and nitrate loadsin irrigation return flows: La Violada Gully (Spain) as a case study (Isidoro et al., 2003), que expone lasprecauciones necesarias para obtener estimas no sesgadas de las masas exportadas en presencia deciclos en las series de caudal y de concentración.

El balance de N permitió establecer las aportaciones del regadío de La Violada en 83,2 kg N/haregada durante la campaña de riego. Pero la aportación más destacable de este trabajo es la determinaciónde las cantidades de N aplicadas en el polígono y las fechas de aplicación mediante encuestas a losagricultores. Conocer con cierta exactitud las fechas de aplicación de los fertilizantes N y el tipo defertilizantes permite buscar relaciones más precisas con las series de N exportado y extraer conclusionessobre la permanencia de cada fertilizante en los suelos o la inmediatez de su lavado, importantes para la

gestión de la fertilización.- Irrigation efficiency and quality of irrigation return flows in the Ebro River Basin: An overview (Causapé etal., 2006).

Este trabajo recoge los resultados de estudios sobre 7 zonas regables a lo largo de 30 años en lacuenca del Ebro, en los que las masas unitarias de sales y de N variaron entre 3 y 16 Tm sal/ha regada y de23 a 195 kg N/ha regada. Es la primera y más extensa recopilación de trabajos realizados a escala de zonaregable en la cuenca del Ebro. Presenta una tabla con las características y resultados en cuanto a laeficiencia de riego de 22 zonas regables de la cuenca de gran interés. Realiza una clasificación jerárquicade esas zonas sobre la base de la eficiencia de riego (Irrigation Efficiency, IE ),el sistema de riego (% desuperficie regada por aspersión, Irrigation System, IS) y la aptitud de las tierras para el riego (IrrigationSuitability, IS), factor introducido mediante un índice arbitrario de 1 a 5. Aparecen 3 grandes grupos: zonasregables sobre suelos de baja capacidad de retención de agua y riego por gravedad, con IE muy baja

(IE = 53%); zonas con suelos más profundos y donde está generalizada la práctica de la nivelación láser,con IE = 74% y zonas regadas por aspersión automatizada, coberturas fijas o sistemas pivot, con IE muyalta (94%).

La influencia de la IE sobre la concentración (SDT y NO3) de los retornos y sobre las masasexportadas no es tan aparente como cabría esperar, sobre todo porque el análisis combina zonas conpresencia de sales o de yeso (donde los SDT pueden ser bastante independientes de la IE) con otras nosalinas. Estos resultados se establecen sobre las 7 zonas con datos de IE y retornos de riego, muyvariables en superficie y características de los suelos y del riego, lo que puede dificultar aún más el esfuerzode síntesis. En cuanto al N, la aplicación de mayores dosis de fertilizantes en áreas de baja capacidad deretención de agua de los suelos, para compensar las pérdidas por percolación, hace que aparezcan zonasregables de baja IE con altas concentraciones de NO3.

e) Comunicaciones a congresos y seminarios relacionadas con la calidad de las aguas de la cuenca

del Ebro y la influencia del regadío sobre la misma.La relación que sigue de comunicaciones a congresos relacionadas con la salinidad de las aguas

superficiales de la cuenca del Ebro, su variabilidad geográfica y su origen, y especialmente la contribucióndel regadío a la salinidad, no es exhaustiva. Se han incluido las comunicaciones identificadas que se hanconsiderado más relevantes para el tema, pero algunas otras podrían haberse incluido y seguramente otrasno están referenciadas.

Alberto (1985) presenta en el Seminario del agua en Aragón un resumen de los trabajos ya realizadossobre la salinidad de las aguas superficiales del río Ebro en el marco del convenio de cooperación técnicohispano-americano, pero que no habían de publicarse íntegramente hasta el año siguiente. En el mismovolumen, Aragüés (1985) expone los factores que influyen en la cantidad y calidad de los flujos de retornode riego a través el modelo hidrosalino de Tanji, y Pinilla (1985) analiza la calidad del agua de losprincipales cursos aragoneses a partir de los datos de la red COCA.

Aragüés (1985) desarrolla en este seminario los dos capítulos del Sistema integrado del Ebro: Estudiointerdisciplinar relativos al desarrollo y utilización del modelo hidrosalino de Tanji. Aragüés utiliza losparámetros resultantes de la calibración del modelo con los datos del año hidrológico 1981-82 para verificar

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aspecto que no se había vuelto a estudiar desde 1986-87 (Bellot y Golley, 1989). Los resultados estánelaborados de forma más completa en Isidoro et al. (2006b); el único aspecto novedoso en este trabajo esla búsqueda de relaciones entre la concentración de NO3 y el caudal (generalmente mal relacionados, porestar la [NO3] determinada en buena medida por la fertilización) para períodos concretos (primavera oestación de no riego) lo que puede permitir la estimación de la concentración de NO3 a partir del caudal enalgunas situaciones.

En el XIX Congreso Nacional de Riegos (Zaragoza, 2001), Isidoro et al (2001) y Causapé et al. (2001)presentan los resultados de un año de seguimiento de la calidad de las aguas superficiales de laComunidad de Regantes V de Bardenas y a lo largo del río Riguel (cuenca del Arba) durante el añohidrológico 2000. Los resultados de Isidoro están recogidos en una publicación científica (Isidoro et al.2002). Causapé et al. analizan el incremento a lo largo del Riguel (entre Sádaba, aguas arriba de la zonaregable de Bardenas) y su confluencia con el Arba de la CE y la concentración de NO3 mediante muestrastomadas a lo largo de todo el año en 9 puntos a lo largo del río y en su principal afluente, el Bco de Valareña.Constatan que durante el invierno se presentan valores muy altos de NO3 y CE, debidos al predominio decaudales base de elevada concentración, y que durante el verano las concentraciones diminuyen, aunquecon un pico importante en junio-julio. Las masa exportadas son mayores en la estación de riego, debido alos mayores volúmenes de agua circulantes, un resultado también general en estos sistemas de riego.Finalmente, concluyen que en el río Riguel la salinidad no llega a ser un problema, pero que los niveles deNO3 (con una media en la estación final de 32 mg/l y un valor máximo puntual de 78 mg/l) son lo bastantealtos para proponer mejoras en las prácticas de riego y fertilización que reduzcan la carga de N.

En las comunicaciones al Congreso Nacional de Riegos posteriores se presentan nuevos resultadossobre la zona regable de Bardenas y su influencia en la calidad de las aguas del río Arba. Así, en CiudadReal (2002) Causapé (2002a) presenta los resultados del seguimiento de las aguas subterráneas de laComunidad de Regantes V de Bardenas en junio de 2000 y febrero de 2001, y Causapé et al. presentan,resumidos y en castellano, los resultados obtenidos en las 3 cuencas experimentales pequeñas de laComunidad V en 2000 (que recoge parcialmente en castellano los resultados presentados en Causapé etal., 2004b y 2004c). Más interesante es la presentación de Causapé et al. (2004d) en Logroño (2004) querecoge una revisión de los estudios de impacto ambiental del regadío realizados en la cuenca del Ebro yhace una introducción a la propuesta de una Red de Control permanente de los Regadíos del Ebro (ReCoREbro). En el congreso de Elche (2005), Causapé et al. analizan el impacto ambiental de losregadíos de Bardenas (en la cuenca del Arba) sobre la calidad del río Arba. La conclusión más relevante es

que en este sistema de aplicaciones de riego en parcela poco eficientes, la eficiencia global de riego delsistema se incrementa hasta el entorno del 80% por la reutilización aguas abajo de los sobrantes de riego, alo largo del curso del Arba. En el congreso de Lugo (2006), Clavería y Causapé presentan la comparaciónentre las masas exportadas en una cuenca de 95 ha en dos años de pluviometrías muy diferentes: el 2001lluvioso y el 2005, muy seco y con restricciones de riego, concluyendo que en el año seco la eficiencia en eluso del agua (79% en 2005 frente a 56% en 2001) y del fertilizante nitrogenado (2005 = 72%; 2001 = 62%)fue claramente mayor. En ese mismo año (2006) Causapé y Clavería presentan los resultados de la calidaddel Bco de Lerma, que recoge las aguas de drenaje del sector XII de Bardenas II actualmente entransformación. Estos resultados, previos a la puesta en riego, se compararán en años venideros con lassalidas del barranco tras la puesta en riego.

Finalmente, en el International Symposium on Water and Land Management for Sustainable Irrigated Agriculture: Çukurova University, (Adana, Turquía, 2006), Isidoro y Aragüés (2006c) presentan los

resultados preliminares de la comparación entre las masas exportadas por el B

co

de La Violada (colector deldrenaje del polígono de La Violada) en los años 1981-82 a 1983-83, 1994-95 a 1997-98 y 2005, en lo queconstituye el primer estudio en la cuenca del Ebro de la evolución a largo plazo de la salinidad y el N de losretornos de riego. El seguimiento a largo plazo tanto de las prácticas de cultivo y el manejo del riego comode las salidas de sales y N de una zona regable permite evaluar el efecto de los cambios en los cultivos y enlos sistemas de riego sobre las concentraciones y las masas exportadas de sales y N. Respecto a laexportación de sales, Isidoro y Aragüés corroboran el resultado ya establecido de que la presencia de yesoen los suelos de La Violada da lugar a una concentración bastante estable en las aguas de retorno, peroligeramente modificada por las eficiencias de riego (relacionada linealmente con la fracción de drenaje delriego en las 7 campañas de riego estudiadas). La inclusión en el estudio de la campaña de 2005 (año muyseco con 1/3 del riego normal) permitió verificar que en esas condiciones y hasta un valor del drenajesuperficial de 570 mm la salinidad del drenaje del polígono se mantiene estable (SDT = 1140 mg/l)disminuyendo para volúmenes de drenaje superiores. En cuanto a la masa de sales, los datos de las 6

campañas de riego disponibles (1987, 1995 a 1998 y 2005) permitieron establecer una relación (algodistorsionada por el conocimiento limitado de las superficies exactas de los cultivos en cada estación) entrela masa de N exportada y la superficie dedicada a maíz.

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específico; 18 fichas de unidades hidrológicas que pueden dar lugar a aportes salinos a las aguassuperificiales; 111 fichas de focos salinos asociados a salinas y 66 fichas de yacimientos de sales. Se tratapues de una recopilación extensa de fuentes salinas puntuales de la cuenca. Para cada foco salino(manantial explotado para aguas minero-medicinales o sin uso alguno y unidades hidrológicas salinas) sedescribe su ubicación geográfica y las características geológicas del manantial y se presenta el curso fluvialen el que se producen los aportes (clasificación decimal del río) e información sobre el caudal estimado,

salinidad, temperatura y composición iónica. Para las explotaciones industriales de salinas se añadeinformación sobre la forma de producirse las aportaciones a la red fluvial y algunos datos sobre laexplotación (tipo de explotación, producción anual, evaluación de los aportes anuales).

Respecto a la contribución de los regadíos a la salinidad de las aguas superficiales (punto 3), elestudio presenta datos sobre numerosos puntos de muestreo en los tres polígonos considerados (31 enBardenas I, 28 en Monegros I y 23 en Cinca): ubicación, resultados analíticos y de aforo (se presentandatos al menos de CE y caudal en la estación de riego y no riego), descripción geomorfológica y deubicación en la red hidrográfica, etc. Se resume la calidad de las aguas de los tres canales de los polígonos(Monegros, Bardenas y Cinca) en el período 1980-88 a partir de los datos del MOPU (red COCA).

Con los resultados de los aforos y la calidad de las aguas muestreadas se establece finalmente lamasa de sales exportada por unidad de superficie regada en los 82 desagües secundarios (simples o condrenajes tributarios, variando sus cuencas regadas entre las 139 ha del colector C-28 de Bardenas I y las 16

340 ha de la Clamor B en Cinca). Los aportes unitarios de sales variaron entre los 30 kg/ha regada y año(D-C-XV-XVI del Cinca) y las 87 Tm/ha regada y año de C-28 (Bardenas I).

El estudio selecciona una serie de puntos para una red de control de los efluentes de riego, aunqueadvierte que desagües no pertenecientes a esa red también pueden aportar cantidades importantes desales. La masa de sales aportada en conjunto por los tres regadíos resultó ser de 272 677 Tm paraBardenas I, 151 027 Tm para Monegros I y 64 575 Tm para el Cinca (10,6 Tm/ha regada; 5,1 Tm/ha regaday 2,3 Tm/ha regada, respectivamente).

h) Otros estudios monográficos sobre la calidad de las aguas superficiales encargados por laConfederación Hidrográfica del Ebro.

Entre las asistencias técnicas encargadas por la CHE en años recientes sobre la calidad de lasaguas superficiales de la cuenca del Ebro, se han seleccionado los que tienen una relación más directa conla calidad química de las aguas y la influencia del regadío. No se entra en una discusión detallada de estostrabajos porque están disponibles para la CHE.

Los trabajos más relevantes son:

- Evolución de la calidad del río Ebro entre Monzalbarba y Pina de Ebro (INCLAM)

- Clasificación de las aguas superficiales del Ebro. Año 1995 (J.Mº Sanz, 1995)

- Modelización de la calidad de las aguas superficiales de la subcuenca formada por el río Mesa y elemblase de lLa Tranquera (ITSEMAP AMBIENTAL)

- Clasificación de las aguas superficiales del Ebro. Año 1996 (J.Mº Sanz, 1996)

- Estudio de la contaminación por nitratos en la cuenca del Ebro (Universidad de Zaragoza/OTRI, 1996)

- Estudio de la calidad del río Ebro entre Zaragoza y Escatrón (Universidad de Zaragoza-FEUZ, 1998)

- Informe del estado del río Ebro en Miranda de Ebro (CSIC, 1998)

- Salinidad del río Cinca (ERM España, 2000)

- Estudio de la salinidad del Cinca en el tramo El Grado-Monzón (ZETA AMALTEA, 2003)

- Tratamiento de base para la caracterización hidroquímica integrada de de las aguas superficiales ysubtrerráneas de la cuenca de Ebro (Planificación hidrológica, 2003)

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2.2.- Caracterización del contenido de los elementos mayoritarios y elementos nitrogenados yfosfatados

La caracterización general de la calidad de las aguas superficiales de la cuenca del Ebro se hallevado a cabo mediante el análisis de los datos de calidad medios de una serie de 31 estaciones de la redintegrada de calidad de las aguas superficiales (red ICA) de la Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE).La red ICA consiste en una serie de estaciones distribuidas por toda la cuenca del Ebro en las que se toman

muestras mensuales para el control rutinario de la calidad de las aguas superficiales de la cuenca del Ebro.

Las estaciones se eligieron de acuerdo con la CHE atendiendo a los siguientes criterios:

1. Estaciones en los tramos finales de afluentes importantes del Ebro para conocer las característicasde sus aporte y analizar la influencia de las características de la cuenca (geología y regadíosprincipalmente) sobre la calidad del agua. Así se eligieron las estaciones de Bayas en Miranda[165], Zadorra en Arce [074], Ega en Andosilla [003], Arga en Peralta [004], Aragón en Caparroso[005], Arba en Gallur [060], Cinca en Fraga [017] y Segre en Serós [025] por la margen izquierda yOca en Oña [093], Tirón en Cuzcurrita [050], Najerilla en Torremontalvo [038], Iregua en Islallana[036], Jalón en Grisén [087], Martín en Híjar [014], Guadalope en Caspe [015] y Matarraña enMaella [176] por la margen derecha del Ebro.

2. Estaciones más importantes a lo largo del río Ebro. Se han considerado en el sentido del río las

estaciones del Ebro en Miranda [001], Ebro en Mendavia [120], Ebro en Castejón [002], Ebro enZaragoza [011], Ebro en Ascó [163] y Ebro en Tortosa [027], última estación del río Ebro y quetotaliza la aportación de sales del río Ebro al mar.

3. Estaciones en sub-afluentes del Ebro seleccionadas por su importante aportación (Irati en Liédena[065]) o por recoger específicamente las aguas de retorno de zonas regables importantes (Flumenen Sariñena [227] y Alcanadre en Ontiñena [226] en Monegros I y Arba en Gallur [060] enBardenas).

4. Estaciones con series de datos lo más completas posibles de calidad (mensual) y caudal (diario)para el cálculo de las masas exportadas en base diaria (apartado 2.4). A algunas estaciones conbuenas series de datos de calidad sin información de caudal, se les asignó el caudal de la estaciónde aforo más próxima para tener unas estimas aproximadas de masas exportadas.

5. Estaciones cuyas aguas se utilizan para el riego de importantes zonas regables: Gállego en Anzánigo [123] (regadío de Monegros I) y Noguera Ribagorzana en La Piñana [097] (regadíos delcanal de Aragón y Cataluña y del canal de Algerri-Balaguer).

6. Estaciones de los tramos medios o iniciales de algunos ríos singulares para analizar la evolución dela calidad a lo largo del recorrido: Jalón en Huérmeda [009], Segre en Balaguer [096] y Segre enSeo de Urgel [023]. La elección del Aragón en Jaca [018] obedece más al criterio 7.

7. Estaciones con datos históricos anteriores a la puesta en funcionamiento de la red integrada decalidad (red ICA, antes red de control de calidad, red COCA): Ebro en Miranda [001], Ebro enZaragoza [011], Cinca en Fraga [017], Aragón en Jaca [018], Noguera Ribagorzana en La Piñana[097] y Ebro en Ascó [163], todas ellas con datos de calidad desde octubre de 1961.

Cada una de las estaciones de la red ICA tiene un número de referencia (entre corchetes en larelación anterior). Para facilitar su identificación se les ha asignado además un código de 6 letras: las 3

primeras son las 3 primeras letras del nombre del río y la 3 últimas las 3 primeras letras de la localidad olugar donde se ubica la estación (salvo en el Noguera Ribagorzana en La Piñana, que se denominaNGRLPI). La Tabla 1 presenta las estaciones elegidas con su código, número de referencia y duración de laserie de datos utilizada.

En cada estación las series presentan ciertas irregularidades: períodos breves en los que cambia laregularidad del muestro o períodos en los que se analizan ciertos parámetros todos los meses (Cl, HCO 3 yNO3 en el Noguera Ribagorzana y en el Iregua en Islallana desde 1991-92 o el HCO3 en la generalidad delas estaciones entre 1979-80 y 1980-81). Todas las observaciones analíticas incompletas se hanincorporado a la base de datos de trabajo.

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Sistema Ibérico, depresión central del Ebro) y un rango de variación de caudales medios diarios entre 0,58m3/s y 435,96 m3/s, con lo que se consideraron adecuadas para una descripción inicial de la calidad generalde las aguas superficiales de la misma.

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Pamplona

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Huesca

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036

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005

002

060

087

065018

123

011

227

094

226 193

017

025

163176

096

097

014

015

023

009

266

R i o E b r o

M a r t í n

G u a d a

l o p e

M a

t a r r a

ñ a

H u e r v a

J a l ó n

J i l o

c a

J a l ó n

A l h

a m a C i d

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I r e g u a

N a j e r i l l a

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B a y a s

Ega

A r g a

A r a

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A r a g ó n

I r a t i

G á l l e g o

R i e l

A r b

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A l c

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r e

C i n c a

É s e r a

I s á b

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A r a

C i n

c a

N o g u e r a R

i b a g o r z a

n a

N o g u e r a

P a l l a

r e s a

S e g

r e

S e g r e V a l i r a

E b r o J e

r e a

Z a d o

r r a

Costa Atlántica

C o s t a

M e d i t

e r r á n

e a

027

N e l a

O c a

Ebro

G á l l e

g o

50 0 50 kilómetros

N

%U Estaciones con datos de calidad y caudal%U Estaciones con datos de calidad#S Estaciones con datos de cuadal

Regadío

Figura 1. Ubicación de las estaciones seleccionadas dentro de la cuenca del Ebro.

Información de partida

Los archivos de trabajo se han generado a partir de los datos analíticos proporcionados por la CHE,bien a través de sus publicaciones periódicas (periodo 1972-73 a 1979-80) o de su página web o facilitadosdirectamente (fichas hidroquímicas, 1980-81 a 2003-04) y los recogidos desde 1961-62 a 1971-72 por laantigua sección de química y biología del agua del CSIC (Gomis y Catalán, 1971). Los datos facilitados porla CHE constituyen el grueso de los datos usados y cubren el periodo 1972-73 hasta septiembre de 2004.

Las series de datos consisten en un análisis mensual para cada estación. En las muestras mensualesse mide la conductividad eléctrica (CE, en dS/m), temperatura y pH. En algunas estaciones se analizantambién cada mes todos los iones principales, pero generalmente éstos se miden sólo cada 3 o cada 6meses, dando lugar a algunas estaciones con datos mensuales en las que se puede seguir la evoluciónanual de la calidad del agua (en cuanto a su composición en los iones principales) y otras estaciones en lasque sólo se dispone de una o dos observaciones dentro de la estación de riego (abril a septiembre) y de noriego (octubre a marzo). Sólo un número suficiente de determinaciones iónicas anuales (NDA, Tabla 1)permite establecer las pautas de variación estacional de la calidad el agua.

Entre todos los iones analizados con distintas frecuencias, se han seleccionado los iones principales(Ca2+, Mg2+, Na+, Cl-, SO4

2- y HCO3-) y los de mayor implicación agronómica (K+, NO3

-, NO2-, NH4

+ y PO43-),

que vienen expresados en mg/l (en adelante, estos iones se escribirán sin valencias). Estos iones se utilizandirectamente para el cálculo de las respectivas masas, pero para la caracterización de la composiciónquímica del agua se expresan en meq/L.

La conductividad eléctrica (CE) es la variable que se mide con mayor frecuencia (en cada fecha demuestreo, salvo excepciones) y viene referida a distintas temperaturas de referencia a lo largo de los años

analizados. Por ello, se han referido todas las observaciones a 25ºC. Los sólidos disueltos totales (SDT)sólo se midieron (como residuo seco, RS) hasta septiembre de 1990. En las fechas en que se han medidolos SDT, se utilizan como criterio de aceptación de los datos (criterio 3º).

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25

Los iones con menores concentraciones también presentan periodos de muestreo irregulares (NO2 sólo de 1973-74 a 1989-90; NH4 y PO4 desde 1973-74). El ion bicarbonato se presentaba en los análisishasta 1990, desde entonces sólo se presenta la alcalinidad (en mg CaCO3/L), todos los valores han sidotransformados a HCO3. En casi todos los casos se presenta el caudal instantáneo a la hora de muestreo(Qi), si bien la estación de Alcanadre en Ontiñena [226] no recoge datos de Qi y la de Flumen en Sariñena[227] los presenta para un número limitado de fechas a partir de 1987 (y con continuidad sólo desde 1999).

La estación del Ebro en Zaragoza [011] cambió su ubicación en septiembre de 2001, pasando adenominarse Ebro en Zaragoza-Almozara [011b]. Los datos de la nueva estación se consideraron similaresa los de la estación original y se utilizaron para continuar la serie del Ebro en Zaragoza desde octubre de2001.

La estación del Ebro en Ascó [163] sólo presenta datos desde el año hidrológico 1979-80. Los datosanteriores a octubre de 1979 se corresponden con la estación del Ebro en Flix [121]. Ambas estaciones sesitúan en embalses muy próximos a lo largo del Ebro y la composición de sus aguas es muy parecida por loque sus series ya se han utilizado conjuntamente en otros estudios (Alberto et al., 1986).

Depuración de errores.

Se han aplicado tres comprobaciones sobre las observaciones analíticas de cada estación:

(1) que no falte ningún ion principal (Ca, Mg, Na, Cl, SO4, HCO3)

(2) que la suma de cationes y aniones (expresadas en meq/L) sea aproximadamente igual; esto es, que ladiferencia entre cationes y aniones sea menor que el 10% de la semisuma de cationes y aniones:

( )⎥⎦⎤

⎢⎣

⎡∑ ∑ −++∑ ∑ ⋅≤−−+ rArC

2

1 0,1rArC

donde rC+ es la concentración del catión C+ y rA- la del anión A-.

(3) que la suma de los iones principales menos 1/2 bicarbonato (expresados en mg/L) o sólidos disueltostotales estimados (SDTest) no difiera en más de un 20% del Residuo Seco (o sólidos disueltos totales,SDT) medido:

SDT0.20SDTSDTest ⋅≤−

Esta comprobación sólo puede aplicarse para las fechas en que se midieron los SDT como el residuo secode las muestras (hasta septiembre de 1990).

Cuando una observación no cumple alguno de estos tres criterios se elimina del análisis.

2.2.1.- Caracterización general de las aguas superficiales de la cuenca del Ebro

El análisis comparativo de la composición del agua en distintas estaciones de la cuenca permiteestablecer las pautas de distribución regional de la calidad del agua y los factores que determinan lasdiferencias entre las estaciones de la cuenca. Para conocer en profundidad la distribución regional de lacalidad del agua, se debería idealmente emplear un número elevado de estaciones en todos los afluentesimportantes con un registro suficientemente largo de datos, y a ser posible con varias estaciones por río, lo

que permitiría establecer las variaciones de la calidad a lo largo del mismo.Las 31 estaciones consideradas permiten conocer la variabilidad de la calidad química del agua en la

cuenca, máxime cuando se incluyen los ríos más caudalosos, con lo que se está controlando la calidad dela mayor parte del agua de la cuenca. Sin embargo, en la medida en que quedan ríos sin controlar (Nela yJerea en la margen izquierda de la cuenca alta del Ebro; Cidacos, Alhama, Queiles, Huecha y Huerva en lamargen derecha o el mismo río Jiloca, afluente del Jalón; afluentes importantes del Cinca (Ara, Ésera yVero) y del Segre (Noguera Pallaresa, Valira); ríos con características singulares en sus cuencashidrográficas como la Clamor Amarga en Zaidín [225]) se evidencia la necesidad de incluir más estacionesen el análisis para definir mejor las distintas calidades del agua en la cuenca del Ebro. Por ello, este análisisdebe considerarse como preliminar en tanto se incluyan más estaciones que pongan de manifiesto laposible presencia de otros tipos de agua o que detallen la extensión regional de cada tipo.

El análisis efectuado se centra en los valores medios anuales de los iones mayoritarios (y en menor

medida de los minoritarios, aunque su estudio detallado se presenta en el apartado 2.2.4). En cada estaciónexiste una variación anual más o menos definida de la calidad del agua a lo largo del año que está ligadaprincipalmente a las variaciones estacionales de caudal y que merece un estudio específico.

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Sin embargo, hay pocas estaciones con datos de composición iónica detallada a lo largo del año (estoes, una observación al mes o, al menos, cada tres meses; es decir, entre 12 y 4 observaciones por año), yaque la mayoría de las estaciones presentan únicamente dos análisis iónicos completos por año (Tabla 1).Esta heterogeneidad en la frecuencia de las observaciones puede ser una limitación importante, ya que lacomposición media anual del agua en algunas estaciones está bien representada (entre 12 y 4observaciones por año), mientras que en otras solo está representada por 2 observaciones anuales. Incluso

estas dos observaciones pueden ser suficientes, pues suelen corresponderse a períodos de caudales altosy bajos. Sin embargo, si una de estas observaciones no existe en el inventario o se rechaza según loscriterios antes señalados, el resultado es que el valor seleccionado tiene una concentración más alta o bajasegún al mes que corresponda.

El estudio de los factores que determinan la variación de la calidad del agua dentro de una estaciónrequiere el análisis de los datos individuales de esa estación (no sólo de composición iónica, sino tambiénde caudal, por estar íntimamente ligados) y no se ha considerado explícitamente en este trabajo que seorienta preferentemente hacia la caracterización de la salinidad en el conjunto de la cuenca y no enestaciones específicas. Asimismo, dentro de cada estación y a nivel global de la cuenca puede presentarseuna deriva de los valores medios anuales, es decir, una tendencia de aumento o disminución de la salinidadque no se analiza en este trabajo, pero que es parte de los objetivos del convenio CHE-CITA de 2006.

En definitiva, este apartado establece la composición media iónica de cada estación considerada,

analiza los factores que definen la variabilidad mediante técnicas de análisis factorial, clasifica lasestaciones por el tipo de composición iónica y su salinidad general, y tipifica las relaciones entre iones.

La salinidad (CE y SDT) y composición iónica media de las aguas analizadas es, salvo excepciones,muy variable (CV del 60% o superiores) (Tabla 2), reflejando la gran diversidad de ambientes existente en lacuenca del Ebro. La distribución de la salinidad y de los iones principales en las 31 estaciones analizadas esasimétrica, con una cola hacia la derecha (como se sigue del hecho de que la media sea mayor que lamediana y que esté más cerca de los valores mínimos que de los máximos, Tabla 2). El ión más estable esel HCO3 (seguido del Ca), controlado por la disolución de la calcita que se presenta de forma generalizadaen la cuenca. La mayor variabilidad la presentan Na, Cl y SO4, debido a la disolución de mineralesevaporíticos (halita y yeso) con elevada presencia en amplias zonas de la depresión central del Ebro.

Tabla 2. Estadística básica (media, mediana, mínimo, máximo y coeficiente de variación CV) de lasalinidad (conductividad eléctrica CE y sólidos disueltos totales SDT), iones principales (Ca, Mg, Na,Cl, SO4 y HCO3) y pH para el conjunto de las 31 estaciones de calidad y sus respectivos períodos deregistro (Tabla 1).

Media Mediana Min Max CV (%)

CE (dS/m) 0,88 0,71 0,23 2,40 58

SDT (meq/L) 680 530 191 2141 60

Cl (meq/L) 2,3 1,3 0,13 8,3 93

SO4 (meq/L) 4,0 2,8 0,29 24,3 117

HCO3 (meq/L) 3,4 3,3 1,9 5,0 27

Ca (meq/L) 5,2 4,3 1,9 21,1 68

Mg (meq/L) 1,9 1,4 0,4 7,4 80

Na (meq/L) 2,7 2,5 0,2 10,0 91

pH 8,0 8,0 7,7 8,2 2

A nivel de cada estación (Tabla 3), las salinidades medias mínima y máxima se han obtenido,respectivamente, en el Segre en Seo (CE = 0,23 dS/m) y el Martín en Hijar (CE = 2,40 dS/m). En esta Tablase pueden identificar las estaciones con composiciones iónicas singulares que provocan los elevados CVreseñados en la Tabla 2: Martín en Híjar, Tirón en Cuzcurrita y Guadalope en Alcañiz para el SO 4, y Arba enGallur, Arga en Peralta y Ega en Andosilla para el Na y el Cl.

Los resultados del Ebro en Tortosa [027], la estación más cercana la desembocadura del río, dan una

buena aproximación de las características medias de las aguas de la cuenca ponderadas por el caudal,puesto que el agua del río Ebro en su desembocadura es la suma de las distintas aportaciones, cada unacon su composición específica (aunque se vea modificada por fenómenos de concentración o precipitación).En síntesis, la CE media del Ebro en Tortosa para el período de registro 1972-2004 es de 1,03 dS/m, la

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27

proporción de los tres aniones principales es bastante similar (algo mayor para el SO4), entre los cationesdomina claramente el Ca, seguido del Na y el Mg, y la relación Na/Cl es prácticamente igual a la unidad.

Tabla 3. Número de observaciones (N), CE media (dS/m) y concentración media (meq/L) de los ionesprincipales para los períodos de registro (Tabla 1) de cada una de las 31 estaciones de calidadanalizadas.

Estación nº N CE Cl SO4 HCO3 Ca Mg Na

ALCONT 226 43 1,14 3,2 4,5 4,5 4,9 2,8 4,8

ARACAP 5 55 0,45 0,8 1,0 3,2 3,0 0,9 1,1

ARAJAC 18 116 0,27 0,1 0,3 2,5 2,1 0,6 0,2

ARBGAL 60 52 1,80 8,3 5,9 5,0 5,4 4,1 10,0

ARGPER 3 57 1,35 7,5 2,0 3,6 4,8 1,2 7,3

BAYMIR 165 47 0,60 0,9 1,6 3,7 4,3 1,0 1,0

CINFRA 17 159 0,71 2,3 2,8 2,6 3,4 1,6 2,8

EBRASC 163 377 0,91 3,0 3,7 3,0 4,8 1,8 3,2

EBRCAS 2 102 0,82 2,7 2,2 3,4 4,3 1,2 3,0

EBRMEN 120 187 0,71 2,2 2,0 3,1 3,9 0,9 2,5

EBRMIR 1 356 0,49 1,0 1,3 2,8 3,3 0,8 1,1

EBRTOR 27 227 1,03 3,3 4,0 3,3 5,2 1,9 3,6

EBRZAR 11 396 1,19 4,5 4,4 3,7 5,7 2,1 4,9

EGAAND 3 57 1,46 6,4 4,3 4,7 7,0 1,7 6,8

FLUSAR 227 41 1,36 3,7 6,0 4,9 5,8 3,3 5,8

GALANZ 123 52 0,31 0,4 0,6 2,3 2,2 0,6 0,4

GUAALC 15 55 1,16 0,9 9,0 3,8 8,6 4,1 1,0

IRALIE 65 50 0,32 0,3 0,3 2,8 2,6 0,6 0,3

IREISL 36 53 0,29 0,3 1,0 1,9 2,5 0,5 0,3

JALGRI 87 55 1,31 4,4 5,4 4,4 6,8 3,0 4,6

JALHUE 9 58 1,27 3,0 6,8 4,8 7,5 4,1 3,1

MARHIJ 14 53 2,40 3,3 24,3 4,1 21,1 7,4 3,2

MATMAE 176 47 0,63 0,7 2,4 3,9 3,6 2,9 0,6

NAJTOR 38 48 0,44 0,4 1,7 2,7 3,6 0,9 0,3

NGRLPI 97 131 0,38 0,6 1,4 2,0 2,8 0,7 0,6

OCAONA 93 52 1,02 2,6 4,4 4,33 7,05 1,7 2,7

SEGBAL 96 95 0,64 1,1 3,0 2,73 4,25 1,4 1,2

SEGSEO 23 46 0,23 0,2 0,3 1,91 1,87 0,4 0,3

SEGSER 25 59 0,64 1,0 3,0 2,82 4,14 1,4 1,4

TIRCUZ 50 50 1,34 1,3 11,6 2,70 8,94 1,9 4,8

ZADARC 74 53 0,59 0,9 1,1 3,87 4,39 0,9 0,9

Diagramas de Gibbs

En términos generales, la composición iónica varía con la salinidad dentro de los intervalos típicos delas aguas naturales. Así, Gibbs (1970) estableció a nivel mundial las relaciones más usuales entre algunos

parámetros iónicos de las aguas naturales y su salinidad, con el resultado gráfico de una distribución tipoboomerang (Fig. 2) resultante de los tres procesos fundamentales que determinan la composición de lasaguas: precipitación, meteorización y evapoconcentración.

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La parte más baja del brazo descendente de la distribución boomerang refleja el agua de lluvia más omenos afectada por aerosoles marinos (esto es, aguas de muy bajos SDT y proporciones relativas muyaltas de Na y Cl). Conforme esta aguas recogen los productos de la meteorización de las rocas queencuentran a su paso, aumentan los SDT y la proporción relativa de Ca y HCO3 (debido sobre todo a ladisolución de las calizas) y las aguas se desplazan por el brazo inferior de forma ascendente hacia la zonacentral izquierda del boomerang (esto es, los SDT aumentan y las relaciones Na/(Na+Ca) y Cl/(Cl+HCO 3)

descienden). Ese dominio de materiales procedentes de la meteorización da lugar normalmente a otrossignos (aumento de SiO2 y K).

Finalmente, las aguas superficiales pueden seguir concentrándose por efecto de la evaporación -evapoconcentración - dando lugar a SDT más elevados y aumentando la proporción relativa de Na y Cl (losiones más solubles) debido a la precipitación selectiva de minerales con presencia de iones Ca y HCO3 (calcita) y, en menor medida, iones Mg y SO4, tal como se propone en el diagrama clásico de Eugster yHardie (Stumm, Morgan, 1981). Ciertamente, las aguas naturales pueden cargarse de sales más allá de ladisolución de la caliza y la meteorización de otros minerales debido a la disolución de otros minerales mássolubles (evaporitas) que encuentren a su paso y no sólo por evapoconcentración.

Aunque este enfoque ha sido modificado posteriormente (criticado porque los cuerpos menores deagua, y aún algunos grandes, no se ajustan bien a las relaciones generales propuestas; Kilham, 1992; Eilerset al., 1992; Baca, Threlheld, 2000), se acepta que las aguas naturales mantienen generalmente las

relaciones encontradas por Gibbs.

1

10

100

1000

10000

100000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Na/(Na+Ca) (mg/L)

S D T ( m g / L )

Distribución usual de las aguas naturales

Cuenca del Ebro

Agua de mar

1

10

100

1000

10000

100000

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Cl/(Cl+HCO3) (mg/L)

S D T ( m g / L )


Cuenca del Ebro

Agua de mar

Figura 2. Diagramas de Gibbs [sólidos disueltos totales, SDT, frente a las relaciones Na/(Na+Ca) yCl/(Cl+HCO3) en mg/l] para las estaciones de calidad de la cuenca del Ebro. Los límites usuales delas aguas naturales y el agua de mar se incluyen como referencia.

Las estaciones analizadas de la cuenca del Ebro se encuentran, dentro de los límites usuales deldiagrama de Gibbs, en la parte intermedia y brazo superior, indicando que la composición de las aguas estádominada por la mineralización (SDT moderados y proporciones relativas de Ca y HCO 3 altas) y laevaporación (SDT más altos y mayores proporciones de Na y Cl).

Sin embargo, para algunos ríos de la cuenca del Ebro la evapoconcentración no es la causanteexclusiva de estas composiciones iónicas ya que juega también un papel importante la disolución de losdepósitos evaporíticos presentes en el centro de la cuenca (Alberto et al., 1986a). Así, las dos estacionesque se sitúan fuera de los límites normales del diagrama son el Martín en Híjar [014] y el Guadalupe en

Alcañiz [015] (Fig. 2) cuyas cuencas hidrológicas son ricas en yeso (CaSO4·2H2O) y cuya disolución provocaunas relaciones Na/(Na+Ca) excepcionalmente bajas para su salinidad. Esta es una característica que serepite en algunas de las aguas de la cuenca del Ebro: la preponderancia del Ca sobre el Na y el altocontenido en SO4 (superior al Cl, en meq/L) debidos al dominio del yeso en la composición del agua.

La evolución de las relaciones salinidad-composición iónica a lo largo de los ríos con registros devarias estaciones de calidad a lo largo de su curso indica que, excepto en el río Jalón, la salinidad y lasrelaciones Na/(Na+Ca) y Cl/(Cl+HCO3) aumentan conjuntamente a lo largo del recorrido. En el Aragón y elSegre se produce un incremento de los SDT y, sobre todo, de las dos relaciones indicadas desde las

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29

estaciones de cabecera en el Pirineo (Aragón en Jaca y Segre en Seo) a las de la desembocadura (Aragónen Caparroso y Segre en Serós). Por el contrario, el Segre apenas presenta variación entre sus dosestaciones del tramo medio y final, Balaguer y Serós. En el río Jalón, que parte de unos niveles de salinidadmucho más elevados, los SDT se mantienen estables o descienden ligeramente (1015 mg/l en Huérmeda y981 mg/l en Grisén), mientras que las relaciones Na/(Na+Ca) y Cl/(Cl+HCO3) aumentan claramente, lo quepodría sugerir una reducción de los niveles relativos de Ca y HCO3 por precipitación de calcita en el tramo

final del río.Finalmente, el río Ebro (con seis estaciones de calidad a o largo de su recorrido) muestra un

incremento de SDT y de Na/(Na+Ca) y Cl/(Cl+HCO3) entre Miranda (cabecera del río) y Zaragoza, pero en Ascó y Tortosa (desembocadura del río) los parámetros vuelven a ser similares a los de las estaciones deltramo medio-alto (Castejón y Mendavia) por efecto de la mezcla de caudales reducidos de verano mássalinos y caudales elevados de invierno menos salinos en los embalses del tramo final del Ebro(Mequinenza, Flix y Ascó). El valor medio representado en la Fig. 3 para el Ebro en Zaragoza es la mediaaritmética de las observaciones de verano e invierno, mientras que Ascó y Tortosa vienen afectadas por losembalses citados en los que la calidad resultante es la de la mezcla de caudales altos de baja salinidad(invierno) y caudales bajos de elevada salinidad (verano) con el resultado final de unos valores medios deSDT más bajos que los que resultarían de la media aritmética. Igual sucede con las relaciones Na/(Na+Ca)y Cl/(Cl+HCO3) porque los caudales de verano en Zaragoza son más altos en Na y Cl.

1

10

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1000

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Na/(Na+Ca) (mg/L)

S D T ( m g / L )


Río Ebro

Río Jalón

Río Segre

Río Aragón

1

10

100

1000

10000

100000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Cl/(Cl+HCO3) (mg/L)

S D T ( m g / L )


Río Ebro

Río Jalón

Río Segre

Río Aragón

Figura 3. Evolución sobre los diagramas de Gibss de la salinidad y composición iónica de las aguasa lo largo de los ríos de la cuenca del Ebro con registros de más de una estación a lo largo de sucurso.

Relaciones entre iones

Las relaciones estadísticas entre los iones se han estudiado mediante el análisis factorial de lasobservaciones, que ha servido de base también para clasificar las estaciones en grupos de composiciónhomogénea y salinidad similar.

La base para el análisis en componentes principales y el análisis factorial es la matriz decorrelaciones entre variables (Tabla 4). En las 31 estaciones consideradas destaca la alta correlación entreNa y Cl, entre SO4

y Ca (en ambos casos, r ≥ 0,95; P < 0,001) y entre SO4 y Mg (r > 0,85; P < 0,001). Entrelos demás iones principales (Ca, Mg, Na, Cl, SO4 y HCO3) la correlación es siempre significativa (P < 0,05;excepto entre Na y Cl con Ca y SO4) indicando que las estaciones más (menos) salinas presentan nivelesmás altos (bajos) de todos los iones principales, aunque puede haber estaciones con niveles altos de Na yCl y bajos de Ca y SO4 y al revés.

Entre los iones minoritarios, el K y el NO3 mantienen correlaciones significativas (P < 0,05) con todos

los iones principales y entre sí, lo que pone de manifiesto que pueden tener un mismo origen y que tambiénestán ligados a la salinidad general. El NH4 y el PO4 sólo están significativamente correlacionados entre sí(muy fuertemente: r = 0,932) y con el K, es decir la variabilidad del NH4 y el PO4 dentro de la cuenca esindependiente de la salinidad general y se pueden encontrar estaciones con niveles reducidos de salinidad y

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muy altos de NH4 y PO4 o al revés. En cambio, niveles importantes de NH4 en una estación vangeneralmente ligados a niveles altos de PO4. En cuanto al NO2, está correlacionado significativamente conel Na, Cl y HCO3, pero sobre todo con el NO3 (r = 0,812).

Tabla 4. Matriz de correlaciones entre las concentraciones medias de los 11 iones analizados en 31estaciones de la cuenca del Ebro. Las correlaciones significativas (P<0,05) están marcadas en

negrita.SO4 HCO3 PO4 NO2 NO3 Ca Mg Na K NH4

Cl 0,273 0,672 0,168 0,519 0,718 0,313 0,424 0,950 0,527 -0,070

SO4 0,403 0,023 0,150 0,367 0,974 0,876 0,335 0,520 -0,081

HCO3 0,342 0,536 0,793 0,466 0,659 0,666 0,543 0,151

PO4 0,353 0,285 0,080 0,075 0,164 0,520 0,932

NO2 0,812 0,164 0,301 0,544 0,272 0,232

NO3 0,360 0,532 0,799 0,426 0,105

Ca 0,850 0,324 0,580 -0,020

Mg 0,435 0,550 -0,074Na 0,477 -0,080

K 0,360

El análisis factorial (AF) de las variables permite profundizar en las relaciones entre los contenidosiónicos y establecer qué combinaciones de las mismas (factores) contribuyen a explicar su variabilidad.Puesto que los 6 iones mayoritarios (Ca, Mg, Na, Cl, SO4 y HCO3) determinan la salinidad global de lasestaciones, el AF realizado sobre los 6 iones principales (Tabla 5) permite establecer los factoresdeterminantes de la salinidad en la cuenca del Ebro. Este AF se ha realizado a partir de las componentesprincipales (aplicándoles una rotación ortogonal - varimax - que resulta, por tanto, en factoresestadísticamente independientes o no correlacionados) y muestra una clara asociación entre SO4, Ca y Mg

por un lado (F1), Na y Cl por otro (F2) y una cierta independencia del HCO3 (F3).

Tabla 5. Resultados del análisis factorial (rotación varimax de los 3 primeros ejes principales; 97,1%de varianza explicada) sobre los 6 iones principales: correlaciones entre las variables originales ylos factores y % de la varianza de cada variable explicada por el modelo (comunalidad). Lascorrelaciones mayores de 0,80 están resaltadas en negrita.

Ión F1 F2 F3 Comunalidad

Cl 0,139 0,946 0,243 97,4%

SO4 0,984 0,138 0,076 99,3%

HCO3 0,275 0,461 0,836 98,7%

Ca 0,961 0,144 0,140 96,4%

Mg 0,836 0,205 0,436 93,1%

Na 0,179 0,949 0,212 97,7%

El primer factor se asocia claramente con los sulfatos de calcio (yeso) y, en menor medida, magnesio,mientras que el segundo está ligado al NaCl (halita) y el tercero al bicarbonato (HCO3). El 97% de lavariabilidad entre las estaciones consideradas queda explicado por estos 3 factores independientes, siendolas diferencias en F1 (yeso) las que explican la mayor parte de la variabilidad en la composición iónica delas estaciones, seguidas de las diferencias en NaCl y finalmente de los diferentes niveles de HCO3.

La correlación relativamente alta de HCO3 con F1 y F2 sugiere que el HCO3 aumenta con la salinidadglobal. El Mg se asocia claramente al yeso (F1), pero también mantiene una buena correlación con los otrosdos factores (con Cl y HCO3), lo que sugiere que no todo el Mg procede de los sulfatos y además estábastante ligado al HCO3, como se aprecia también en la matriz de correlaciones (Tabla 4).

La estrecha relación existente entre Ca y Mg con SO4 define F1 [Fig. 4]. En la mayoría de lasestaciones Mg y SO4 guardan una buena relación, pero algunas se alejan de la tendencia general

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31

[Matarraña en Maella, con un valor de Mg muy elevado; Tirón en Cuzcurrita, más bajo de lo que lecorrespondería; y Martín en Híjar, también por debajo de lo que correspondería, Fig. 4] reduciendo lacorrelación entre SO4 y Mg (Tabla 4).

El Na y el Cl guardan en todas las estaciones una relación 1:1, poniendo de manifiesto que la principalfuente de Na y Cl es la halita. Sin embargo, cuatro estaciones (Tirón en Cuzcurrita, Alcanadre en Ontiñena,Flumen en Sariñena y Arba en Gallur) presentan algún aporte de Na de origen distinto (Na/Cl > 1). Las

relaciones entre los iones y el origen de los mismos a través de los índices de saturación en los mineralesmás importantes y las relaciones entre las concentraciones y sus ratios se estudian más detalladamente enel apartado 2.3.

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30

SO4 (meq/L)

C a

, M g ( m e q / L

CaMg

TIRCUZ

MATMAE

MARHIJ

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12

Cl (meq/L)

N a ( m e q / L )

ARBGAL

ALCONT

TIRCUZ

FLUSAR

Figura 4. Relación entre los valores medios de Ca y Mg con SO4 y de Na con Cl en las 31 estacionesestudiadas de la cuenca del Ebro.

El análisis factorial sobre los 11 iones con datos (los 6 principales: Ca, Mg, Na, Cl, SO 4 y HCO3 y los 5minoritarios: K, NO2, NO3, NH4 y PO4) permite establecer qué iones están más ligados entre sí en lasdistintas estaciones, y particularmente, si alguno de los iones minoritarios sigue una pauta similar a la dealguno de los principales (u otro minoritario).

Un modelo reteniendo 6 factores independientes (obtenidos por la rotación por el método varimax delas 6 primeras CPs, Tabla 6.) explica más del 95% de la varianza de todas las concentraciones(comunalidad > 95%) excepto para NO3 (89,4%) y Mg (89,7%), y en conjunto recoge hasta el 97% de lavarianza de los 11 contenidos iónicos entre las estaciones. El primer factor se identifica con el yeso (altascorrelaciones de Ca y SO4) y el segundo factor (F2) con la halita (Na y Cl). La importante contribución delNO3 a F2 se debe tanto a las bajas concentraciones de NO3 en las estaciones de aguas más diluidas(cabeceras de los ríos) como al alto contenido en NO

3 de algunas de las estaciones con mayor salinidad

dominadas por la halita (Arba en Gallur, Flumen en Sariñena y Ebro en Zaragoza).

La introducción de los 5 iones minoritarios en el análisis factorial no altera las correlaciones delanálisis basado en los 6 iones principales (las correlaciones con los 3 primeros factores se mantienen muy

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parecidas para los 6 iones principales, si bien F3 de la Tabla 5, ligado al HCO3, se convierte en F5 de laTabla 6, lo que corrobora la independencia, en la práctica, de la variabilidad de los iones principales y losminoritarios entre las estaciones estudiadas.

Tabla 6. Resultados del análisis factorial sobre los 11 iones analizados en las 31 estaciones decalidad de la cuenca del Ebro. Matriz de coeficientes de correlación entre los 6 factores

independientes (rotación varimax) y las variables originales y comunalidad (% de la varianza de lavariable explicada por los factores retenidos) para cada una de ellas. Las correlaciones mayores de0,8 están resaltadas en negrita y las mayores de 0,5 en negrita-cursiva.

F1 F2 F3 F4 F5 F6 Comunalidad

Cl 0,142 0,926 -0,006 0,210 0,168 0,169 97,8%

SO4 0,982 0,127 -0,030 0,055 0,011 0,083 99,2%

HCO3 0,327 0,459 0,177 0,276 0,748 0,121 99,9%

Ca 0,964 0,134 0,021 0,045 0,100 0,134 97,7%

Mg 0,853 0,197 -0,032 0,162 0,302 0,113 89,7%

Na 0,186 0,929 -0,006 0,249 0,118 0,086 98,0%

K 0,431 0,340 0,371 0,040 0,124 0,738 100,0%PO4 0,016 0,115 0,961 0,133 0,087 0,138 98,1%

NO2 0,066 0,315 0,186 0,921 0,108 0,024 99,8%

NO3 0,257 0,579 0,123 0,621 0,301 0,043 89,4%

NH4 -0,049 -0,092 0,980 0,087 0,030 0,059 98,3%

El tercer factor recoge el efecto del PO4 y el NH4, muy positivamente correlacionados (Tabla 4). Estarelación se debe a que PO4 y NH4 aumentan de la misma manera en el conjunto de las estaciones, y a quelas dos estaciones con valores muy superiores a la media de NH4 (Bayas en Miranda y Zadorra en Arce)también presentan un PO4 muy elevado (Fig. 5). Las concentraciones de los iones minoritarios (de N y Pespecialmente) son objeto de análisis en el apartado 2.2.4.

El factor F4 representa al NO2 cuya concentración en las estaciones de la cuenca es independientede los demás iones, excepto el NO3, bien correlacionado con F4. Esto señala que la concentración de NO2 varía entre las estaciones de un modo independiente de los demás iones, excepto el NO 3 con el que estámejor correlacionado. El bicarbonato varía también de un modo independiente entre las estaciones (F5),aunque parte de su varianza se recoge en F1 y F2, puesto que tiende a ser mayor en las estaciones conmayor salinidad (F1 y F2 altos). La mayor parte de la varianza del K se explica por una factor independientede todos los demás (F6), pero mantiene altas correlaciones con F1, F2 y F3, señalando que su variabilidaddentro de la cuenca está asociada a la variabilidad del yeso, halita, PO4 y NH4.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

PO4 (meq/L)

N H 4 ( m e q / L )

BAYMIR

ZADARC

Figura 5. Concentraciones de amonio (NH4) y de fosfato (PO4) en las 31 estaciones estudiadas de lacuenca del Ebro.

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Clasificación de las estaciones por su composición iónica y por su salinidad

Las variables de partida son las concentraciones en meq/L de los 6 iones mayoritarios (Ca, Mg, Na,Cl, SO4 y HCO3). El análisis de componentes principales (CP) sobre estas 6 variables estandarizadas revelaque 3 componentes recogen el 97% de la varianza de las 6 variables. Las 3 primeras componentesprincipales de estas variables estandarizadas sirven de base para la clasificación jerárquica.

Las estaciones se agruparon siguiendo la estrategia de agregación de Ward (que genera para cadanivel de agrupación la clasificación que hace máxima la relación varianza entre las clases / varianza dentrode las clases). Las distancias se calcularon sobre las 3 CPs sin estandarizar, de esta manera las diferenciasentre dos estaciones en la 1ª CP son más importantes que las diferencias en la 2ª CP y éstas que en la 3ªCP. De este modo las clases que se forman son homogéneas no sólo en el contenido iónico relativo (mismaproporción de cada ion principal) sino también en la salinidad global, porque cada CP entra en la análisiscon su propia varianza, con lo que una cierta diferencia (o semejanza) en una CP de varianza más alta pesamás en la clasificación que la misma diferencia en una CP de menor varianza, con lo que la 1ª CP, ligada ala salinidad global, tiene más peso en la clasificación.

Las clases obtenidas reflejan los principales tipos de agua que se pueden encontrar en los ríos de lacuenca del Ebro. Las aguas de las estaciones analizadas se dividen en dos grandes grupos: aguasbicarbonatadas de baja salinidad (clases A1, A2 y A3) y aguas de composición mixta con mayor salinidad(clases B, C, D1 y D2. Esta clasificación en 7 clases es la que revela mayores afinidades geográficas yfisiográficas entre las estaciones y los resultados son similares a los obtenidos por Aragüés et al. (1986) eIsidoro y Quílez (1995) con datos de más estaciones (65 y 80 respectivamente) pero con series más cortasde datos (14 y 3 años respectivamente). La utilización de más estaciones permitiría definir mejor los tipos deaguas y su distribución geográfica.

Los nombres de las clases se han asignado siguiendo a Schoukarev: se nombran primero de mayor amenor los aniones presentes en proporción superior al 25% en meq/l y luego los cationes con el mismocriterio (Catalán, 1961). Las clases establecidas y las estaciones dentro de las mismas son:

A1. Aguas bicarbonatadas-cálcicas:

Segre en Seo de Urgel (023)

Aragón en Jaca (018)

Iregua en Islallana (036)Gállego en Anzánigo (123)

Irati en Liédena (065)

Noguera Ribagirzana en La Piñana (097)

Najerilla en Torremontalvo (038)

Estas estaciones se localizan en cabecera de los ríos (pirenaicos e ibéricos), tienen una muy bajasalinidad, SDT = 260 mg/l, (Tabla 8), y su composición está dominada por el Ca y el HCO3 (ambos en tornoal 70%, Tabla 7).

A2. Aguas bicarbonatado-sulfatado-cálcicas:

Aragón en Caparroso (005)Ebro en Miranda (001)

Zadorra en Arce (074)

Bayas en Miranda (165)

Matarraña en Maella (176)

Segre en Balaguer (096)

Segre en Serós (025)

Agrupa a los principales afluentes de la margen izquierda del Ebro en su tramo superior (Aragón,Zadorra, Bayas), a la cabecera del mismo Ebro (Ebro en Miranda), y a las estaciones finales del Segre y elMatarraña. La salinidad es algo más elevada que en la clase A1 (SDT = 456 mg/l) y el dominio del Ca yHCO3 algo menor (~60%, Tabla 7).

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A3. Aguas bicarbonatado-sulfatado-clorurado-cálcico-sódicas:

Ebro en Mendavia (120)

Cinca en Fraga (017)

Ebro en Castejón (002)

Ebro en Ascó (163)Ebro en Tortosa (027)

Las estaciones del tramo medio-alto del río Ebro (Mendavia y Castejón) presentan similitudes con lasestaciones del tramo final (Ascó y Tortosa), donde las aguas del río acusan el efecto de mezcla de loscaudales de invierno y verano debidos a los embalses. Se trata de aguas con porcentajes parecidos de lostres aniones (si bien HCO3 > SO4 > Cl), dominio del Ca (~50%, Tabla 7) y una contribución importante delNa, y son más salinas que las de la clase A2 (SDT = 610 mg/l).

B. Aguas sulfato-bicarbonato-clorurado-cálcico-sódicas (aguas mixtas):

Oca en Oña (093)

Alcanadre en Ontiñena (226)

Ebro en Zaragoza (011)Jalón en Huérmeda (009)

Jalón en Grisén (087)

Flumen en Sariñena (227)

Se corresponden con los ríos del tramo central del Ebro, los retornos de riego de la zona de MonegrosI (Alcanadre y Flumen), el río Jalón y el Oca. Tienen un contenido equilibrado de los 3 aniones (menos que

A3 y en este caso es SO4 > HCO3 > Cl) y su salinidad es más alta (SDT = 931 mg/l).

C. Aguas clorurado-bicarbonatado-sódico-cálcicas:

Arga en Peralta (004)

Ega en Andosilla (003) Arba en Gallur (060)

Las 3 estaciones se ubican en la terminación de afluentes de la margen izquierda que atraviesandepósitos de halita importantes. El Cl y el Na suponen en torno al 50% de los aniones y cationes en meq/l,respectivamente (Tabla 7) y la salinidad es elevada (SDT = 1081 mg/l).

D1. Aguas sulfatado-cálcicas:

Guadalope en Alcañiz (015)

Tirón en Cuzcurrita (050)

El grupo D (aguas sulfatadas cálcicas) incluye al Guadalope y al Tirón (D1) con un nivel alto de Ca(~60%) y SO4 (~70%) (Tabla 7) y al Martín (D2) que presenta niveles aún más altos. En la clase D1 hay

ciertas diferencias entre las estaciones por la composición un tanto específica del río Tirón, muy alta en Napara ser un agua sulfatada. Su salinidad es similar a la de la clase C (SDT = 1026 mg/l).

D2. Aguas hiper-sulfatado-cálcicas:

Martín en Híjar (014)

El Martín en su tramo final presenta una concentración muy elevada de SO4 y Ca (y de los otrosiones, aunque no es tan destacada: SO4 = 77 % y Ca = 66 % en meq/l, Tabla 7). De hecho, el Martín enHíjar presenta el valor más alto para la cuenca de índice de saturación en yeso (-0,24, cercano asaturación). Su salinidad es la más alta de la cuenca (SDT = 2141 mg/l) y la proporción de Mg esclaramente mayor que la de Na.

A efectos de síntesis, la Fig. 6 presenta la distribución en la cuenca del Ebro de las clases de aguaestablecidas. Esta figura evidencia el interés de utilizar más estaciones que cubran un mayor número de

cauces y más puntos sobre cada cauce, para poder delimitar las zonas de distintas calidades con másprecisión. Lo mismo ocurre para el trazado de isolíneas (de CE, SDT o concentración de NO 3, Cl, etc.) en lacuenca.

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Vitoria

Logroño

Pamplona

Zaragoza

Huesca

Lérida

R i o E b r o

M a r t í n

G u a d a

l o p e

M a

t a r r a

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H u e r v

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J a l ó

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J i l o c a

J a l ó n

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I r e g u a

N a j e r i l l a

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A r a g ó n

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N o g u e r a R i b

a g o r z a

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N o g u e r a P

a l l a r e

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S e g r e

S e g re V a l i r a

E b r o J e

r e a

Z a d

o r r aN e l a

O c a

Ebro

G á

l l e g o

093

050

001165074

038

036

120 003004

005

002

060

087

065018

123

011

227

226

017

025

163176

096

097

014

015

023

009

027 M e d i t e

r r á n e

a

C o s t a

Costa Atlántica

FRANCIA

Clasificación de las aguas A1. Aguas bicarbonatadas-cálcicas A2. Aguas bicarbonatado-sulfatado-cálcicas A3. Aguas bicarbonatado-sulfatado-clorurado-cálcico-sódicasB. Aguas sulfato-bicarbonato-clorurado-cálcico-sódicasC. Aguas c lorurado-bicarbonatado-sódico-cálcicasD1. Aguas sulfatado-cálcicasD2. Aguas hiper-sulfatado-cálcicas

# Capitales de provinciaFronteras internacionalesRíos principales

Principales embalses%U Estaciones de calidad empleadas (red ICA)

50 0 50 Km

N

Figura 6. Mapa-síntesis de la cuenca del Ebro con la distribución de las clases de aguas establecidasen base a la composición iónica y a la salinidad. La zonificación se ha obtenido transponiendo losresultados de Aragüés et al. (1986) e Isidoro y Quílez (1994) sobre los resultados de este trabajo paraaquellos ríos no contemplados en el presente trabajo.

La representación en el diagrama de Piper (Fig. 7) del conjunto de las estaciones agrupadas porclases permite apreciar las características de las aguas de la cuenca del Ebro y de cada clase en particularde un modo sencillo. En primer lugar, en el triángulo de los aniones se aprecia que las aguas examinadaspresentan una gran dispersión en su contenido porcentual de HCO3 y SO4 (variando ambos desde menosdel 10% hasta más del 90%). El Cl también puede tomar valores muy bajos (< 10%) pero en ningún casollega a representar más del 60%. El triángulo de los aniones muestra que la clase A2 tiene un nivel de % Clligeramente más alto que la clase A1, siendo ambas igualmente variables y solapándose en el %SO4,aunque el nivel medio de A2 es mayor que el de A1. Las clases A3 y B se solapan ligeramente, pero estáclaro que el %SO4 medio es más alto en B que en A3 y el de HCO 3 es mayor en A3 que en B. Las clases Cy D (D1 y D2) se alejan claramente de las demás hacia los vértices del Cl y el SO4.

Tabla 7. Porcentaje medio de Ca, Mg y Na + K (NaK), y de Cl, SO 4 y HCO3 expresados en meq/l sobre

su suma de cationes o aniones para cada una de las clases de agua establecidas. Los porcentajessuperiores al 25% están en cursiva y el catión o anión dominante está además en negrita.

Clase Cl SO4 HCO3 Ca Mg NaK

A1 9,5% 21,9% 68,7% 72,3% 17,0% 10,8%

A2 15,4% 30,2% 54,4% 61,2% 20,5% 18,3%

A3 30,9% 33,2% 35,9% 48,8% 16,5% 34,7%

B 27,0% 39,3% 33,7% 46,8% 20,6% 32,6%

C 47,4% 24,7% 27,9% 35,9% 13,7% 50,5%

D1 7,3% 70,1% 22,6% 59,5% 20,8% 19,7%

D2 10,4% 76,7% 12,9% 66,2% 23,2% 10,7%

En cuanto a los cationes, el Ca es el dominante, (Ca > 20% en todos los casos, superando el 40% encasi todas las estaciones. Con alguna excepción, las estaciones se distribuyen en una banda horizontal

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clase B, de ahí que presente un ratio Na/(Na+Ca) mucho más alto. En cambio la clase D1 debe su mayorsalinidad al contenido de Ca, SO4 (y en menor medida Mg), de ahí que con un SDT similar a la clase Btenga un ratio Na/(Na+Ca) más bajo.

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

-4 -2 0 2 4 6 8

Componente 1

C o m p o n e n t e 2

.

Clase A1

Clase A2

Clase A3

Clase B

Clase C

Clase D1

Clase D2

z=0,4

z=0,2

z=0,6

z=0,3

SDT=1,5 g/l

SDT=0,1 g/l SDT=1,0 g/lSDT=0,5 g/lCl

Na

Mg

HCO3

CaSO4

z=0,5

Figura 8. Clasificación iónica de las 31 estaciones de calidad estudiadas en el plano de las dosprimeras componentes principales (CPs). Sobre la esfera se indican los coeficientes de correlación

de los 6 iones principales con las dos primeras CPs y la dirección en que aumentan (cuanto máscerca está el extremo del ion de la circunferencia, mejor representado en el plano de las 2 primerasCPs). Las isolíneas de sólidos disueltos totales (SDT) y de la relación Na/(Na+Ca) [z en la figura] sehan obtenido por regresión sobre las dos primeras CPs.

Los vectores que indican el incremento de SO4 y Ca (círculo de la Fig. 8) son prácticamente paralelosa las isolíneas de Na/(Na+Ca), indicando que la salinidad puede ser mayor sin que varíe la relaciónNa/(Na+Ca) cuando se debe a la presencia de SO4, Ca y Mg. El caso extremo de salinidad alta debida aSO4 y Ca es el Martín en Híjar (clase D2), donde los SDT alcanzan su máximo valor en la cuenca pero larelación Na/(Na+Ca) se mantiene muy baja. Aunque las concentraciones de todos los iones estáncorrelacionadas en las 31 estaciones (todos los vectores del círculo de la Fig. 8 están orientados en elmismo sentido), los vectores de SO4 y Ca son prácticamente perpendiculares a los vectores Na y Cl,mostrando la falta de correlación entre SO4-Ca y Na-Cl (Tabla 4). En la cuenca del Ebro, el aumento de la

salinidad (SDT) se produce sobre todo por el aumento de SO4 y Ca, como se sigue de la perpendicularidadde las isolíneas de SDT y los vectores SO4 y Ca.

Las siete clases establecidas presentan diferencias aparentes en la CE (Tabla 8), puesto que lasalinidad global se ha tenido en cuenta al establecer las clases (al no estandarizar las componentesprincipales utilizadas como variables en la clasificación). Sólo dos clases presentan una salinidad (CE)similar (no significativamente diferentes a P<0,05) con distinta composición iónica: las aguas mixtas (claseB: CE = 1,21 dS/m) y las aguas sulfatado cálcicas (clase D1: CE = 1,25 dS/m).

Por el contrario, el pH y el coeficiente B (coeficiente de regresión entre RS y CE), no presentangrandes variaciones entre las clases. Sólo el pH del Martín en Híjar [014], clase D2, puede considerarsediferente significativamente del pH de las clases A1 y D1 (curiosamente, las otras aguas sulfatado cálcicas).La Tabla 8 indica que la mayoría de las clases tienen un coeficiente B próximo al valor medio de 640(mg/l) (dS/m)-1 (USSL, 1954). Tal como cabe esperar, las aguas sulfatadas cálcicas (clases D1 y D2) tiene

valores más elevados de B debido a la formación de pares iónicos neutros (CaSO4)

o

. Por el contrario, lasaguas clorurado-sódicas (clase C) son las de valores de B más bajos.

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Respecto a la calidad para el riego de las distintas clases, además de su CE es necesario considerarla relación de adsorción de sodio (RAS). Aunque el RAS medio anual se mantiene en unos límites bajos (elvalor máximo individual es de 4,44 (mmol/L)0,5 para el Arba en Gallur [060]), existen diferencias claras entreclases (Tabla 8), siendo más bajo para las aguas bicarbonatadas menos salinas (A1 y A2) y las sulfatado-cálcicas (D2 y en menor medida D1) y alcanzando los valores más altos para las aguas bicarbonatadas másconcentradas (clase A3: SAR = 1,72), mixtas (clase B: SAR = 2,04) y especialmente clorurado-sódicas

(clase C: SAR = 3,84). No obstante el efecto del SAR sobre la permeabilidad del suelo depende también dela CE del agua y valores muy bajos de SAR pueden provocar problemas de infiltración si se trata de aguaspoco salinas (CE baja). La calidad del agua para el riego y el efecto del SAR sobre la infiltración en cadaestación se consideran en el apartado 2.2.3, utilizando específicamente la calidad del agua durante laestación de riego.

Tabla 8. Número de estaciones (Nº) pertenecientes a cada una de la siete clases (Clase) establecidaspor clasificación iónica de las aguas, y valores medios de conductividad eléctrica (CE, dS/m), pH, yrelación de adsorción de sodio (RAS). B es el coeficiente de regresión (B) entre CE (dS/m) y residuoseco (mg/l). Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05) entre clases según el test deDuncan.

Clase Nº CE pH B RAS

A1 7 0,319 a 8,1 b 630,1 ab 0,26 aA2 7 0,578 b 7,9 ab 630,0 ab 0,65 ab

A3 5 0,833 c 8,0 ab 655,2 ab 1,72 cd

B 6 1,215 d 8,0 ab 669,9 b 2,04 d

C 3 1,533 e 7,9 ab 615,2 a 3,84 e

D1 2 1,253 d 8,1 b 736,2 c 1,23 bc

D2 1 2,397 f 7,8 a 833,8 d 0,85 ab

La relación entre sólidos disueltos totales (SDT) o residuo seco (RS) y la CE medidos en cadaestación es importante ya que permite restituir los valores de SDT o RS no medidos a partir de la CE. Estas

variables están relacionadas linealmente en el intervalo de variación usual de las aguas naturales (USSL,1954). Dentro de cada estación se han establecido las regresiones forzadas por el origen entre SDT y CE(Tabla 10) y entre RS y CE (Tabla 9). El residuo seco, medida clásica de laboratorio, es equivalente a losSDT menos 1/2 del HCO3.

En casi todas las estaciones se puede estimar el RS a partir de la CE con bastante precisión. Loscoeficientes B (RS = B · CE) oscilan entre 602 para el Segre en Seo y 834 para el Martín en Híjar, siendo687 el valor para todas las estaciones (Tabla 9). La peor estima es la del Aragón en Jaca, debido a su bajasalinidad y a la elevada proporción de HCO3.

Alberto et al. (1986c) encontraron una ecuación de regresión para todas las muestras de 65estaciones de calidad de la cuenca del Ebro de RS (mg/l) = 631 · CE (dS/m), con un coeficiente de 631 (un8% inferior al del presente trabajo) próximo al valor de 640 propuesto por USSL (1956).

Los coeficientes de regresión B entre RS y CE son útiles para comparar con estudios en los que losSDT se determinaban directamente como RS y comparar la desviación de los distintos grupos respecto alvalor tradicional de 640. El valor B tiende a ser más alto en estaciones con predominio de iones divalentes(Ca, Mg y SO4) que tienden a formar pares iónicos neutros a concentraciones altas, originando que lasalinidad (SDT) aumente sin que aumente la CE. En estaciones con predominio de iones monovalentes (Cl,Na y HCO3) el coeficiente B tiende a ser más bajo. Así, el mayor valor de B corresponde a la clasehipersulfatada-cálcica (D2, Martín en Híjar) seguido de la clase D1 (también sulfatado-cálcica), con valoresbastante más altos que en las demás clases (Tabla 9). Las clases bicarbonatadas cálcicas (clases A) nopresentan diferencias significativas entre sí ni con las aguas mixtas (clase B) o las clorurado-sódicas (claseC); pero hay diferencias significativas entre las clases B, C D1 y D2 (Tabla 8) lo que muestra que es unparámetro que permite discernir entre aguas de distinta composición.

A la hora de calcular masas exportadas, es conveniente establecer la regresión entre CE (fácil demedir) y SDT (difícil de medir). De esta manera, los SDT no medidos pueden estimarse de los CE medidos y

utilizarse para el cálculo de masas. Los parámetros de las regresiones entre SDT y CE se presentan en laTabla 10, de la que se deduce que los valores de f varían entre 704 (Ebro en Tortosa) y 888 (Martín enHijar), con un valor de 741 para el conjunto de estaciones.

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Tabla 9. Regresiones forzadas por el origen entre residuo seco (RS, mg/l) y conductividad eléctrica(CE, dS/m) para las 31 estaciones de calidad de la cuenca del Ebro: coeficiente de regresión (B),coeficiente de determinación (R2, %), error estándar de la estima (s) y número de observaciones (N).En los casos en los que la ordenada en el origen (a) resultó significativamente distinta de 0 (P < 0,05)se presentan también los parámetros de la regresión RS = a + b · CE. Las estaciones estánagrupadas por clases.

RS = B · CE RS = a + b · CE

Estación B R2 s N a b R2 s

Clase A1

SEGSEO 602,1 78,4% 13,8 31

ARAJAC 632,2 22,0% 32,0 156 61,9 391,1 36,7% 29,0

IREISL 637,1 98,4% 47,7 32

GALANZ 608,5 65,0% 22,2 32

IRALIE 604,7 78,1% 13,1 31

NGRLPI 687,3 76,9% 37,4 129 41,5 588,0 79,4% 35,5

NAJTOR 638,8 68,9% 33,7 31

Clase A2 ARACAP 612,1 72,6% 19,9 31

EBRMIR 665,6 76,5% 39,7 250 24,7 613,4 77,1% 39,3

ZADARC 603,9 62,5% 27,9 32

BAYMIR 636,1 91,4% 34,6 31

MATMAE 608,1 69,6% 37,3 30

SEGBAL 644,6 87,8% 38,5 49

SEGSER 639,7 82,7% 43,7 31

Clase A3

EBRMEN 633,5 91,2% 30,0 122 33,9 587,2 91,8% 29,1

CINFRA 695,2 87,6% 53,1 159 69,1 600,6 90,1% 47,5EBRCAS 634,1 94,5% 34,7 50

EBRASC 675,8 86,4% 62,2 224 64,1 607,1 87,7% 59,4

EBRTOR 637,5 94,5% 40,5 69 -47,3 681,7 94,9% 39,2

Clase B

OCAONA 648,3 69,9% 56,8 31

ALCONT1 648,9 80,1% 62,3 43

EBRZAR 685,8 94,1% 76,3 235 40,6 654,0 94,4% 74,7

JALHUE 697,3 90,5% 79,9 29

JALGRI 666,5 91,5% 57,4 29

FLUSAR 672,7 83,9% 77,0 18

Clase C

ARGPER 593,7 98,0% 48,4 32

EGAAND 637,1 98,4% 47,7 32

ARBGAL 614,9 90,3% 97,2 30 141,0 541,7 92,1% 89,2

Clase D1

GUAALC 732,1 93,6% 76,3 30

TIRCUZ 740,3 95,6% 75,9 30

Clase D2

MARHIJ 833,8 86,1% 142,4 27

TODAS 687,3 95,5% 74,2 1583 -18,8 704,0 97,8% 73,61 No hay medidas directas del RS en el Alcanadre en Ontiñena [ALCONT], por lo que la regresión se haestablecido utilizando SDT - 0,5 · HCO3 (donde SDT = Ca + Mg + Na + K + NH4 + Cl + SO4 + HCO3 + NO2 +NO3 expresados en mg/l).

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Debe resaltarse que los coeficientes de la regresión forzada por el origen (f) entre SDT y CE son másaltos que los coeficientes de regresión (B) entre RS y CE, porque SDT > RS [SDT ~ RS + 1/2 HCO 3]. Esimportante tener en cuenta que los laboratorios miden RS, parámetro que, en rigor, debe convertirse a SDTsegún la ecuación anterior al objeto de tener un valor cierto de masas exportadas.

Tabla 10. Regresiones forzadas por el origen entre sólidos disueltos totales (SDT, caculados como

suma de todos los iones presentes expresados en mg/l) y conductividad eléctrica (CE, dS/m) paralas 31 estaciones de calidad de la cuenca del Ebro: coeficiente de regresión (f), coeficiente dedeterminación (R2, %), error estándar de la estima (s) y número de obervaciones (N). En los casos enlos que la ordenada en el origen (a’) resultó significativamente distinta de 0 (P < 0,05) se presentantambién los parámetros de la regresión SDT = a’ + b’ · CE. Las estaciones están agrupadas porclases.

SDT = f · CE SDT = a’ + b’ · CEEstación f R2 s N a b R2 sClase A1SEGSEO 800,6 47,8% 31,0 47 65,8 537,3 64,4% 25,9

ARAJAC 815,9 18,3% 38,8 116 99,4 463,7 46,9% 31,4IREISL 704,6 95,2% 106,1 58 137,3 630,1 96,9% 85,7GALANZ 815,1 70,5% 29,0 52 46,5 661,0 74,8% 27,1IRALIE 843,5 28,1% 27,2 51 106,8 510,4 49,6% 23,0NGRLPI 772,6 86,9% 28,7 131 28,8 701,3 87,8% 27,7NAJTOR 802,5 88,2% 29,7 49 40,1 716,8 89,6% 28,2

Clase A2 ARACAP 789,6 17,2% 48,0 55 169,5 431,1 61,8% 32,9EBRMIR 751,5 76,1% 47,0 355 72,1 615,9 80,3% 42,7ZADARC 780,6 9,9% 48,5 54 223,8 411,5 56,5% 34,0BAYMIR 752,8 75,3% 79,4 48 133,9 565,5 86,5% 59,3MATMAE 797,1 85,4% 50,7 48 101,4 649,3 90,5% 41,3SEGBAL 762,0 90,2% 57,4 96SEGSER 773,6 88,4% 39,6 60

Clase A3EBRMEN 726,9 71,0% 56,3 188 136,8 543,9 80,6% 46,1CINFRA 737,3 91,7% 56,3 158 59,5 664,8 93,0% 51,9EBRCAS 711,6 71,6% 85,4 103 166,5 528,0 82,8% 66,9EBRASC 711,3 89,5% 56,7 355 106,2 606,9 92,4% 48,1EBRTOR 704,2 83,1% 65,7 228 129,2 586,0 86,9% 58,1

Clase BOCAONA 778,9 3,2% 94,9 53 403,3 397,8 62,7% 59,4

ALCONT 767,4 74,5% 75,8 44 147,9 641,7 77,6% 72,0

EBRZAR 715,6 94,2% 83,8 394 81,2 658,1 95,1% 77,4JALHUE 796,9 85,5% 106,4 59JALGRI 743,2 83,5% 106,1 56 120,0 676,0 85,0% 102,0FLUSAR 753,8 77,1% 86,5 41 174,9 629,6 80,3% 81,2

Clase C ARGPER 634,0 83,3% 137,6 58 154,7 536,9 86,6% 124,2EGAAND 706,8 95,2% 105,9 58 138,1 631,7 97,0% 85,1

ARBGAL 733,6 95,8% 107,6 53

Clase D1GUAALC 800,8 79,6% 150,6 56 206,9 647,5 85,2% 129,6TIRCUZ 810,8 89,4% 104,3 51

Clase D2MARHIJ 888,0 58,7% 238,6 54 436,5 711,0 62,7% 228,9

TODAS 740,9 93,7% 99,2 3253 29,7 716,9 96,9% 98,1

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En las clases bicarbonatadas (A), f > B puesto que HCO3 es el anión más importante y el 50% está sincontabilizar en la medida de RS; ello es especialmente evidente en la clase A1 (la menos salina y conmayor % de HCO3) donde B = 630 y f = 794. Cuanto mayor es la salinidad de las estaciones y menor laimportancia relativa del HCO3, menor es la diferencia entre f y B (Tablas 9 y 10).

Las Tablas 9 y 10 ponen de manifiesto la conveniencia de usar estimaciones de los SDT (como sumade todos los iones en mg/l o como RS + ½ HCO3) para calcular las masas exportadas; especialmente en las

estaciones bicarbonatadas de menor salinidad (clase A1) donde el HCO3 es el ion predominante, lautilización del RS conduciría a una infraestimación de la masa exportada. En las estaciones de mayorsalinidad (aguas normalmente sulfatadas o cloruradas), la infraestimación es menos acusada, pero elcálculo será más preciso (sin sesgo a la baja) si se utilizan estimas de SDT en lugar del RS medido. Lasregresiones de la Tabla 10 se utilizan para restituir los valores de SDT en días sin observaciones a partir dela CE en el cálculo de las masas exportadas (apartado 2.4).

2.2.2.- Relaciones caudal-concentración

Para las estaciones consideradas se han buscado relaciones de regresión sencillas entre los iones yel caudal en el momento del muestreo (caudal instanténeo, Q i) que permitieran restituir las concentracionesde cada ion en las fechas sin medidas de concentraciones para, a partir de ahí, estimar las masas

exportadas en base diaria. Para el cálculo de las masas exportadas en cada estación se utilizaron lasecuaciones que presentaban valores mínimos del error cuadrático medio más error absoluto. Esteprocedimiento se explica en el apartado 2.4 y los resultados de las regresiones (y de todos losprocedimientos empleados para restituir las series de concentraciones iónicas) se presentan en el Anejo I.

En este apartado se discuten las ecuaciones de regresión obtenidas entre conductividad eléctrica(CE) y caudal instatáneo (Q i) (Tabla 11). Establecer las regresiones entre CE y Q i es útil para calcular lasmasas exportadas como producto del caudal diario y los sólidos disueltos totales (SDT) estimados porregresión a partir de la CE (ya que la regresión lineal entre SDT y CE generalmente es muy buena). Esteprocedimiento ofrece la ventaja de que existen muchas más medidas de CE (una al mes en general) que deiones (en algunas estaciones puede ser una observación mensual, pero en la mayoría sólo existe unaobservación cada 6 meses).

La existencia de una relación entre caudal y concentración se explica porque la presencia de

escorrentía superficial durante las temporadas de caudales altos diluye el flujo mayoritariamentesubterráneo (y más salino) de la época de caudales bajos. Aunque se pueden emplear otro tipo deregresiones, en la práctica una relación potencial entre concentración (o conductividad eléctrica, CE) ycaudal instantáneo (Qi) suele ajustarse muy bien a los datos:

)log(Qblog(A)log(CE)Q ACE ibi ⋅+=≡⋅=

La presencia de embalses de regulación, de alteraciones del flujo natural (como el regadío) o dedetracciones a otras cuencas modifican la relación general entre caudal y concentración.

Las regresiones entre CE y Qi son razonablemente buenas (R2 ≥ 0,50, aproximadamente) en lasestaciones del tramo medio del Ebro (Ebro en Castejón y Ebro en Zaragoza) y en las estaciones terminalesde algunos ríos tanto de baja salinidad (Najerilla en Torremontalvo o Bayas en Miranda) como de altasalinidad (Ega en Andosilla, Arba en Gallur y Arga en Peralta).

En cambio, la regresión CE-Q i es muy baja en general (R2 ≤ 0,10) en las estaciones de cabecera delos ríos pirenaicos (Aragón en Jaca, Gállego en Anzánigo o Irati en Liédena; el Segre en Seo de Urgel seríala excepción a este comportamiento: R2 = 0,47), en algunas estaciones finales de ríos de aguas de bajasalinidad (Matarraña en Maella) o en algunos de mayor salinidad (Tirón en Cuzcurrita, Oca en Oña o Jalónen Grisén, en este caso las detracciones para riego dominan el caudal del río en su tramo bajo dando lugara la peor relación CE-Qi de la cuenca). La relación también es bastante pobre en las estaciones del tramobajo del Ebro muy afectadas por los embalses. Ebro en Ascó (R2 = 0,19) y Ebro en Tortosa (R2 = 0,17).

El comportamiento a lo largo del río Ebro de la relación CE-Q i muestra un incremento del grado derelación entre ambas variables hasta Zaragoza (Ebro en Miranda: R2 = 0,11; Mendavia: R2 = 0,43; Castejón:R2 = 0,70; y Zaragoza: R2 = 0,77) que disminuye después en Ascó (R2 = 0,19) y Tortosa (R2 = 0,17;) comoconsecuencia de la mezcla de aguas de distintas fechas del río Ebro en el embalse de Mequinenza, y del

Ebro y el Segre en Ribarroja y Flix.La Fig. 9 muestra la relación entre CE y Qi para 4 estaciones del río Ebro (Miranda, Mendavia,

Zaragoza y Ascó) que muestran la variabilidad de la relación CE-Qi a lo largo de su cauce y sonrepresentativas de los tipos de relaciones presentes en la cuenca. Las relaciones suelen ser débiles en los

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tramos altos de los ríos (como Miranda, que no parece estar afectado por la presencia del embalse del Ebroaguas arriba, pues la regresión no mejora con la introducción de caudales anteriores) y mejoran a lo largodel curso (Mendavia y Zaragoza) pudiendo empeorar por la presencia de pantanos (Ascó) o modificacionesantrópicas en el sistema o tramo en consideración.

Tabla 11. Parámetros (A y b) de la ecuaciones de regresión potencial (CE = A · Qib) entre

conductividad eléctrica (CE, dS/m) y caudal instantáneo (Qi, m3

/s) establecidas en 30 estaciones decalidad de la cuenca del Ebro. R2 es el coeficiente de determinación, s es el error estándar de laestima y N el número de observaciones. Las estaciones están ordenadas de mejor a peor ajuste (R2).

Estación nº A b R2 s N

EBRZAR 11 7,194 -0,3906 0,774 0,215 486

EBRCAS 2 2,891 -0,2752 0,699 0,174 369

NAJTOR 38 0,656 -0,2759 0,647 0,192 325

BAYMIR 165 0,562 -0,1632 0,600 0,238 310

ARGPER 3 3,360 -0,3556 0,536 0,353 354

EGAAND 3 2,124 -0,3182 0,515 0,382 331

ARBGAL 60 3,129 -0,3026 0,491 0,254 327

SEGSEO 23 0,306 -0,1975 0,468 0,227 302

EBRMEN 120 1,672 -0,2099 0,432 0,192 358

GUAALC 15 1,105 -0,1910 0,406 0,232 273

SEGSER 25 1,339 -0,2007 0,371 0,221 349

CINFRA 17 1,979 -0,2492 0,343 0,301 342

ARACAP 5 0,616 -0,1207 0,330 0,194 342

FLUSAR 227 1,636 -0,1481 0,305 0,128 104

SEGBAL 96 0,873 -0,1675 0,305 0,316 330

MARHIJ 14 2,135 -0,1299 0,256 0,163 327

IREISL 36 0,381 -0,2102 0,247 0,274 337

ZADARC 74 0,658 -0,0800 0,242 0,138 348

NGRLPI 97 0,517 -0,1098 0,198 0,209 462

EBRASC 163 2,392 -0,1735 0,190 0,271 395

OCAONA 93 1,113 -0,0938 0,185 0,178 288

JALHUE 9 1,497 -0,1301 0,179 0,245 359

EBRTOR 27 1,945 -0,1353 0,174 0,251 361

EBRMIR 1 0,655 -0,1040 0,106 0,258 436

IRALIE 65 0,349 -0,0410 0,100 0,150 297

MATMAE 176 0,569 -0,0541 0,089 0,292 253

TIRCUZ 50 1,241 -0,0690 0,080 0,348 315

ARAJAC 18 0,244 -0,0435 0,047 0,245 468

GALANZ 123 0,342 -0,0525 0,030 0,209 345

JALGRI 87 1,139 -0,0008 0,003 0,303 320

En estaciones en las que los caudales están regulados por la presencia de embalses y la CEresponde a las concentraciones de los flujos de los meses anteriores que se mezclan en los embalses, se

han ensayado relaciones entre valores mensuales de CE y valores de los meses anteriores de caudalesmedios mensuales (Qm) y de caudales instantáneos en el momento de muestreo de los meses anteriores(Qi). Estas relaciones se ensayaron en el Ebro en Ascó, el Ebro en Tortosa, el Noguera Ribagorzana en LaPiñana y el Ebro en Miranda. Sólo en las tres primeras se obtuvieron resultados que mejoraban las

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regresiones entre CE y Qi de la Tabla 11 (R2 ajustados según los grados de libertad de los modelossuperiores) y se presentan en la Tabla 12. Las regresiones sobre los Qm resultaron en todos los casosmejores que sobre los Qi y son las únicas que se presentan.

Las series de caudales medios mensuales en las estaciones mencionadas se tomaron deConfederación Hidrografica del Ebro (2006b), pero fue necesario rellenar las lagunas de datos mensuales.En los meses con valores diarios perdidos, los mismos se restituyeron por interpolación lineal entre el

inmediatamente anterior y el inmediatamente siguiente y el caudal medio mensual (Qm) se obtuvo comomedia de los caudales diarios incluyendo los restituidos. En los meses sin datos diarios, los caudalesmedios mensuales en el Ebro en Tortosa y en Ascó se obtuvieron a partir de las regresiones establecidasentre los Qm de estas estaciones y los del Ebro en Flix (en el período 1984-85 a 1991-92) o entre los Q m delEbro en Ascó y del Ebro en Tortosa (en el período 1984-85 a 2001-02).

0,1

1

10

1 10 100 1000 10000

Qi (m3/s)

C E ( d S / m )

Miranda

(R2 = 0,11)

0,1

1

10

1 10 100 1000 10000

Qi (m3/s)

C E ( d S / m )

Mendavia

(R2 = 0,43)

0,1

1

10

10 100 1000 10000

Qi (m3/s)

C E ( d S / m )

Zaragoza

(R2 = 0,77)

0,1

1

10

10 100 1000 10000

Qi (m3/s)

C E ( d S / m )

Ascó

(R2 = 0,19)

Figura 9. Relación entre conductividad eléctrica (CE) y caudal instantáneo (Qi) en 4 estacionesseleccionadas a lo largo del cauce del río Ebro.

Se probaron ajustes entre la CE en el mes “t” (CEt) y los valores de Qm en el mismo mes y en los 4meses anteriores (Qmt, Qmt-1, Qmt-2,Qmt-3 y Qmt-4) porque tanto en el Ebro en Ascó como en Tortosa las

correlaciones cruzadas entre CE y Qm eran especialmente altas (en valor absoluto) entre el desfase 0 y -4,con un pico en el desfase -1. Se ensayaron las relaciones entre CEt y los logaritmos de los Qm [log(Qmt-k),k = 0, 1,2,3 y 4], y entre el log(CEt) y los log(Qmt-k). Las variables retenidas en el modelo se seleccionaronpor el método de introducción sucesiva (forward selection) siempre que fueran significativas a P<0,05. Entodos los casos la mejor ecuación (en términos de R2 ajustada) fue la establecida entre el log(CEt) y loslog(Qmt-k), es decir, de la forma

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )4t43t32t21t1t0t QmlogbQmlogbQmlogbQmlogbQmlogbaCElog −−−− ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+=

que equivale (eliminado los logaritmos) a una relación potencial entre CE t y los Qmt-k:

∏=

− =⋅=4

0k

abktt e AconQm ACE k

Los resultados de la Tabla 12 indican que para el Ebro en Ascó y Ebro en Tortosa la salinidad en unmes dado viene determinada por el caudal de los 3 o 4 meses anteriores (CEt) sin guardar relación con el

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caudal del mes en curso (b0 no significativo) y que es el caudal del mes anterior el que determinafundamentalmente la salinidad medida en un mes (b1 > b2, b3 y b4).

En el caso del Noguera Ribagorzana en La Piñana, el mes en curso es el que determinaprincipalmente la salinidad, con una influencia insignificante del caudal 4 meses antes, puesto que b 4 esmuy bajo y su introducción apenas mejora la regresión con respecto a la de la Tabla 11. Estecomportamiento está seguramente relacionado con los tiempos de residencia más largos y mejor definidos

en los pantanos del tramo bajo del Ebro que en Santa Ana y La Piñana en el Noguera Ribagorzana.

Tabla 12. Regresiones lineales entre log CEt en el mes t y log Qmt-k en el mes t y en los mesesanteriores (k = 0, 1, 2, 3 y 4) para las estaciones del Ebro afectadas por embalses [Ebro en Ascó(EBRASC), Ebro en Tortosa (EBRTOR) y Noguera Ribagorzana en La Piñana (NGRLPI)]. El términoindependiente de las ecuaciones es “ a” y los coeficientes de regresión para k meses antes de lamedición vienen representado por bk. Se presentan también el coeficiente de determinación (R2), elcoeficiente de determinación ajustado por los grados de libertad de la regresión (R 2

aj) y el errorestándar de la estima (s).

EBRASC EBRTOR NGRLPI

a 2,3584 1,7436 -0,4786

b0 --- --- -0,1384b1 -0,2432 -0,1956 ---

b2 -0,0724 -0,0630 ---

b3 -0,0679 -0,0678 ---

b4 -0,0469 --- -0,0364

R2 0,592 0,539 0,229

R2aj 0,589 0,535 0,225

s 0,181 0,189 0,207

2.2.3.- Calidad del agua para riegoEn la interpretación de la calidad del agua para riego se han seguido las normas de la FAO (Ayers y

Westcot, 1985). La calidad de un agua para riego viene definida por su conductividad eléctrica (CE) queafecta al desarrollo de los cultivos, y por el efecto combinado de la CE y la sodicidad o relación de adsorciónde sodio (RAS) definida como

2

MgCa

Na RAS

+=

(donde las concentraciones se dan en meq/L) que determina el efecto sobre la estabilidad estructural delsuelo y su tasa de infiltración. Otros factores de calidad y su efecto sobre los cultivos deben tenerse encuenta en el riego por aspersión (Na, Cl y HCO

3) y en la toxicidad específica de ciertos iones (Cl, Na, B)

sobre algunos cultivos (especialmente leñosos).

En cada estación analizada se utilizaron los valores de CE y la tolerancia de los cultivos a la salinidadpara determinar las necesidades de lavado de los cultivos principales (apartado 2.2.3.1), y la CE y el RASpara determinar el efecto sobre la infiltración en el suelo (apartado 2.2.3.2). Las concentraciones de losiones específicos Cl, Na, NO3 y HCO3 y el RAS se han empleado para caracterizar problemas específicos(apartado 2.2.3.3).

2.2.3.1. Problemas de salinidad

El riego con agua de una salinidad determinada (caracterizada por su CE) da lugar a la salinizacióndel suelo si el drenaje es insuficiente. Si las condiciones de drenaje son adecuadas, la precipitación o unligero exceso del volumen de riego (fracción de lavado, FL) sobre las necesidades consuntivas de loscultivos (la evapotranspiración, ET) evitan la acumulación a largo plazo de las sales en la zona de raíces de

los cultivos.Para evitar la acumulación de sales en el suelo durante el período de cultivo (que podría afectar al

desarrollo de los cultivos y su rendimiento) se hace necesario aplicar un exceso de agua de riego (FL) sobre

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la ET (necesidades de lavado de los cultivos, NL). La cuantía de la NL de un cultivo determinado seestablece en base a su tolerancia, el sistema de riego y la CE máxima del suelo que puede tolerar el cultivo,expresada normalmente como CE del extracto de la pasta saturada (CEe).

Siguiendo las normas de la FAO, se considera que la salinidad media durante el periodo de cultivo esla que afecta al desarrollo de los cultivos (aunque ciertos cultivos presentan etapas de desarrollo mássensibles a la salinidad). Por ello, para determinar la calidad de las aguas para riego en cada estación

considerada se han utilizado las CE medias durante la estación de riego (abril a septiembre) o durante laprimavera (abril, mayo y junio) en el caso de cultivos de invierno que sólo se riegan en esos meses(cereales de invierno, veza y guisantes). Estos valores de CE no se han ponderado por la CE de laprecipitación por considerar que la misma es baja y, por lo tanto, no tiene un efecto relevante sobre lasalinidad resultante del suelo.

En cuanto a los cultivos considerados, se seleccionaron por su importancia genérica y por surelevancia dentro de la cuenca del Ebro. Los cultivos seleccionados fueron los siguientes:

Cultivos extensivos: Maíz, arroz, girasol, judías, patata, remolacha, trigo, trigo duro y cebada.

Cultivos forrajeros: Alfalfa, maíz forrajero, trébol y veza.

Cultivos hortícolas: Pimiento, tomate, melón, lechuga, cebolla, alcachofa y espárrago

Frutales: Almendro, melocotón, ciruelo, albaricoque, viña, olivo y frutales sensibles (manzano, peral,cerezo y nogal).

La respuesta de los cultivos a la salinidad se establece en función de la CE del extracto de la pastasaturada del suelo (CEe) que, según el modelo de la FAO (Ayers y Westcot, 1985), viene determinada porla CE del agua de riego (la CE media durante la estación de riego, CEer), la fracción de lavado (FL, lafracción del agua aplicada que percola por debajo de la zona de raíces) y el patrón de extracción de aguadel cultivo con la profundidad, que es diferente para riegos poco frecuentes (por aspersión o superficie) opara riegos de alta frecuencia (goteo o riego localizado). En el caso de riego tradicional, la fracción de aguaextraída por el cultivo de cada cuarto de la zona de raíces desde la superficie es 0,40-0,30-0,20-0,10,mientras que en riego por goteo es 0,60-0,30-0,07-0,03.

La respuesta del cultivo a la salinidad es función de su tolerancia y de la CEe media en la zona deraíces durante el periodo de cultivo. La tolerancia o respuesta de los cultivos a la salinidad se ha

caracterizado siguiendo el modelo clásico de Maas y Hoffman (1977) que establece que para cada cultivohay un valor umbral de CEe (CEeu) por debajo del cual el rendimiento (R, expresado en %) no se veafectado por la salinidad. Por encima de la CEeu el descenso del rendimiento es lineal con la CEe y vienecaracterizado por la pendiente “p” expresada como % de descenso del rendimiento por dS/m de incrementode la CEe:

( )( )⎩

⎨⎧

>−⋅−

≤=

CEeuCEesiCEeuCEep100

CEeueCEsi100%R

Los valores de CEe umbral (CEeu) y pendiente de la respuesta a la salinidad (p) se han tomado deMaas y Grattan (1999) y se presentan en la Tabla 13.

La influencia de la salinidad del agua de riego sobre el rendimiento de los cultivos en cada estación

analizada se ha abordado con un criterio probabilístico. Se ha considerado que la CE durante la estación deriego (CEer) es una variable aleatoria que toma valores distintos cada año siguiendo una cierta distribuciónde probabilidad. La CE media del extracto saturado (CEe) durante el periodo de cultivo depende del valorde CEer, de la fracción de lavado (FL) y del tipo de riego (tradicional o de alta frecuencia), mientras que elrendimiento del cultivo (R), siguiendo el modelo de Maas y Hoffman (1977), depende de CEe y CEeu. Por lotanto, en cada estación, para unas prácticas de cultivo fijadas (FL y patrón de extracción de agua por lasraíces), CEe y R siguen una distribución de probabilidad que depende de la función de distribución de CEer.

Para ello, se ha establecido la función de distribución de probabilidad de la CEer basándose en lasobservaciones de las series de años disponibles. Se han ensayado diversos ajustes [ logístico (o logit ), probit , logarítmico, seno, Gumbel y Cauchy (Tabla 14)] y en cada estación se ha elegido la función dedistribución que hace mínima la suma de cuadrados del error. En cada estación se ha ajustado la función dedistribución de la CE media de la estación de riego (CEer) y de la CE media de primavera (CEprim, para loscultivos de invierno). Por lo tanto, para cada estación hay un valor por año de CEer y de CEprim que resulta

de la media de los (normalmente) 6 valores mensuales de CE durante la estación de riego (o los 3 valoresde abril, mayo y junio en el caso de CEprim).

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Tabla 13. Conductividad eléctrica umbral del extracto de saturación (CEeu, en dS/m) y pendiente dela respuesta a la salinidad (p en % de descenso del rendimiento por dS/m de incremento de la CEepor encima de la CEeu) para los cultivos más importantes de la cuenca del Ebro.

CEeudS/m

p%·(dS/m)-1

Cultivos herbáceos extensivosDe verano

Maíz 1,7 12 Arroz 3,0 12Girasol 4,8 5Judía verde 1,0 16Patata 1,7 12Remolacha 4,0 9

De invierno

Trigo 6,0 7,1Trigo duro 5,9 3,8

Cebada 8,0 5Guisante 3,4 10,6

Cultivos forrajerosDe verano o plurianuales

Alfalfa 2,0 7,3Maíz forrajero 1,8 7,6Trébol1 1,5 12

CEeudS/m

p%·(dS/m)-1

De inviernoVeza 3,0 11

Cultivos hortícolasPimiento 1,5 14Tomate 2,5 9,9Melón 1,0 8,4Lechuga 1,3 13

Alcachofa 6,1 11,5Espárrago 4,1 2,0

Frutales Almendro 1,5 19

Melocotón 1,7 21Ciruelo 2,6 31

Albaricoque 1,6 24Viña 1,5 9,6Olivo2 5,0 6,7Frutales sensibles3 1,0 25

1 Los valores de CEu y de p son los mismos para trébol blanco o ladino (Trifolium repens L.), trébol rojo o violeta(Trifolium pratense L.) y trébol fresa (Trifolium fragiferum L.); mientras que el bersim (Trifolium alexandrinum L.) presentauna pendiente menos acusada (5,7%).

2 La referencia no presenta valores concretos para el olivo, pero lo consideran un cultivo moderadamente tolerante, porlo que se ha tomado para el olivo un valor de CEeu y de p medios de los cultivos de tolerancia media según Ayers yWestcot (1985).3 La referencia no da valores para ciertos frutales muy extendidos (manzano, peral, nogal y cerezo) pero sí los clasificacomo cultivos sensibles, por lo que se les ha asignado valores de CEeu y de p medios de cultivos sensibles según Ayers y Westcot (1985).

Para asignar valores de probabilidad a cada valor de CEer, la serie de valores anuales medios de CEdurante la campaña de riego se ordena de menor a mayor: CE(1), CE(2), …CE(n) siendo “n” el número deaños disponible para esa estación. La probabilidad de que la CEer sea menor o igual que CE(m) (que definela función de distribución de la variable aleatoria CEer: F(CE) = P(CEer ≤ CE)) viene dada por

[ ] 1n

m

CE(m)CEer P +=≤

Las funciones de P que se han elegido se utilizan normalmente para ajustar funciones de distribuciónde probabilidad (Tabla 14). Dado que P solamente toma valores en el intervalo [0,1], es necesario emplearfunciones P = F(CE) = P(CEer ≤ CE) que sólo tomen valores en el intervalo [0,1]. La inversa de la función dedistribución F(CE) es la metafunción Ψ(P) que se relaciona con CE mediante una regresión lineal[Ψ(P) = a + b · CE] entre Ψ(P), donde P = m/(n+1), y los correspondientes CE(m). Las funciones dedistribución de probabilidad se ajustaron por lo tanto mediante una regresión lineal entre una funcióntransformada - metafunción - de la probabilidad [Ψ(P)] y los valores correspondientes de CEer.

La ecuación de regresión lineal CEba)P( ⋅+=Ψ puede expresarse también comoσ

µ−=Ψ

CE)P(

donde µ es el llamado parámetro de posición [ ]b/a−=µ y σ el parámetro de escala [ ]b/1=σ . El parámetro

µ indica la posición de la función de distribución en el eje de la CE (el punto medio en el caso de lasdistribuciones simétricas, todas excepto la logarítmica y la de Gumbel ), siendo más alto en las estacionesmás salinas y más bajo en las menos salinas. El parámetro σ expresa el grado de dispersión de la curva

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sobre el eje CE, siendo tanto mayor cuanto mayor es el rango de variación de los valores observados deCEer.

Tabla 14. Funciones de distribución ensayadas para la CE media de la estación de riego (CEer) o delos meses de primavera (CEprim).

Ajuste Función de distribución)( CECEer PP ≤=

MetafunciónCEbaP ⋅+=Ψ )(

Logístico(logit) CE)b(ae1

1P

⋅+−+= ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ −

=P1

PlnΨ(P)

Probit CE)bΦ(aP ⋅+= 1 )P()P( 1−Φ=Ψ

Logarítmico )CEba(e1P ⋅+−−= )P1ln()P( −−=Ψ

Seno( ))CEba(sen1

2

1P ⋅++=

)1P2(arcsen)P( −⋅=Ψ

Gumbel )CEba(eeP

⋅+−−=

[ ])Pln(ln)P( −−=Ψ

Cauchy

π⋅+

+=)CEba(arctg

2

1P

[ ])21P(tg)P( −⋅π=Ψ

1 Φ(x) es la ordenada de la distribución normal estándar para x: dtx 2/2te

2

1)x(P ∫

∞−

−

π⋅=Φ=

Las transformaciones logarítmica y seno sólo son válidas en un rango de valores de CE. En el casode la distribución logarítmica, P tomaría valores negativos para CE < µ y en el caso de la distribución seno,P toma valores crecientes con la CE entre 0 y 1 en el intervalo [ µ - σ · π / 2, µ + σ · π / 2] pero comienza adecrecer para CE > µ + σ · π / 2 y es decreciente para CE < µ - σ · π/ 2, por lo que sólo es aplicable en elintervalo [µ - σ · π / 2, µ + σ · π / 2]. Las distribuciones logit , probit , Cauchy y seno son simétricas (de modo

que la probabilidad del 50% se alcanza para el valor medio de la serie), mientras que la distribuciónLogarítmica - sólo válida por encima de un umbral de CE - y la de Gumbel son asimétricas hacia la derecha,con una cola más larga hacia los valores altos de CE (Fig. 10). Las distribuciones simétricas ensayadas sediferencian en el tamaño de las colas, las colas más grandes se corresponden con CE mucho más alejadasde la media para probabilidades muy altas o muy bajas (cuantiles extremos mucho más altos o bajos). Ladistribución de Cauchy es la que presenta mayor dispersión, seguidas de la distribución logit , probit y seno (Fig. 10).

En cada estación se han ensayado todas las funciones y se han elegido las que presentaban un errorcuadrático medio mínimo, descartando la función seno o logarítmica cuando los valores mínimo o máximode la serie de CEer caían fuera del rango admisible. A título de ejemplo, se presentan en la Fig. 10 lasdistribuciones ajustadas sobre las series de CEer en las estaciones del Ebro en Zaragoza y el Aragón enJaca.

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48

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0,5 1 1,5 2 2,5

CE (dS/m)

P ( C E

e r < C E )

Logit

Probit

LogarítmicoSeno

Gumbel

Cauchy

P

Ebro en Zaragoza

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

CE (dS/m)

P ( C E e r < C

E )

LogitProbit

Logarítmico

Seno

Gumbel

Cauchy

P

Aragón en Jaca

Figura 10. Ajuste de las funciones de distribución ensayadas a la probabilidad de la serie de valoresde conductividad eléctrica media de la estación de riego (CEer) para las estaciones del Ebro en

Zaragoza [011] y Aragón en Jaca [018].Las funciones de distribución de CEer ajustadas son un resultado de interés en sí mismo, por cuanto

permiten calcular con qué probabilidad se presentará una cierta CE media en la estación de riego CEer (oen primavera, CEprim). Asimismo, a partir de la función de distribución de CEer se puede calcular el valorde CE para el cual se tiene una cierta probabilidad (P) de tener una CEer inferior, o para el cual se tiene unaCEer inferior un porcentaje P de los años que se riegue: P(CEer<CE) = F(CE). Por ejemplo, fijado un valorde P de 0.90; se tendrá un cierto valor de CE para el cual F(CE) = 0.90; es decir, un 90% de los años seespera que la CEer sea inferior a CE; o la CEer será inferior a CE con una probabilidad del 90%. Lasfunciones de distribución resultantes para la CEer en cada estación, sus parámetros (µ y σ) y, en su caso,límites de aplicabilidad, se presentan en la Tabla 15.

En general, la función de distribución de CEer se puede caracterizar satisfactoriamente mediante

cualquiera de las funciones analizadas (R2

≥ 85% en todos los casos). Sin embargo, en la mayoría de lasestaciones (18 de 31) el mejor ajuste se da para la función de Gumbel . En ninguna estación la CEer seajustó mediante la distribución logarítmica, aún más asimétrica, pero sí fue el mejor ajuste para la CEprimen alguna estación (Ega en Andosilla y Matarraña en Maella). La distribución de Gumbel (al contrario quelas otras que resultaron para la CEer) es asimétrica, con una cola hacia la derecha (Fig. 10) lo que implicaque los valores máximos tienden a estar más alejados de la media que los mínimos en más de la mitad delas estaciones. El tipo de distribución de la CEer en cada estación no parece estar relacionado con lacomposición iónica del agua ni con el valor medio de CEer. En la mayoría de las estaciones con aguasbicarbonatado-cálcicas más bien diluidas (clases A1 y A2), aguas de composición mixta (clases A3 y B) yaguas cloruro-sódicas (clase C) la CEer sigue la distribución de Gumbel ; pero hay representantes de todaslas clases en los que la CEer presenta una distribución simétrica. Sólo en las estaciones de aguassulfatado-cálcicas (D1 y D2), la CEer sigue siempre distribuciones simétricas (logit o seno).

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Tabla 15. Función de distribución de la CEer resultante en cada estación con su coeficiente dedeterminación (R2), parámetro de posición (µ) y de escala (σ) y en el caso de las distribución seno valores límites para los que es válida la distribución.

Parámetros Límites

Estación Ajuste R2 µ σ Min Max

ALCONT Logit 0,971 1,111 0,063 ARACAP Logit 0,969 0,460 0,050

ARAJAC Gumbel 0,990 0,210 0,024

ARBGAL Gumbel 0,915 1,452 0,375

ARGPER Logit 0,979 1,402 0,137

BAYMIR Gumbel 0,962 0,557 0,081

CINFRA Seno 0,984 0,867 0,420 0,208 1,526

EBRASC Gumbel 0,985 0,765 0,146

EBRCAS Gumbel 0,971 0,804 0,116

EBRMEN Gumbel 0,976 0,642 0,082

EBRMIR Gumbel 0,972 0,422 0,072EBRTOR Gumbel 0,978 0,858 0,125

EBRZAR Gumbel 0,990 1,204 0,251

EGAAND Gumbel 0,970 1,374 0,429

FLUSAR Cauchy 0,875 1,256 0,045

GALANZ Gumbel 0,962 0,266 0,034

GUAALC Seno 0,972 1,089 0,461 0,365 1,813

IRALIE Logit 0,960 0,314 0,012

IREISL Gumbel 0,970 0,251 0,036

JALGRI Gumbel 0,974 1,093 0,193

JALHUE Gumbel 0,980 1,103 0,233

MARHIJ Logit 0,963 2,337 0,216

MATMAE Gumbel 0,952 0,604 0,223

NAJTOR Seno 0,984 0,432 0,101 0,273 0,590

NGRLPI Gumbel 0,966 0,363 0,062

OCAONA Logit 0,955 1,030 0,105

SEGBAL Probit 0,989 0,625 0,142

SEGSEO Gumbel 0,975 0,196 0,022

SEGSER Gumbel 0,980 0,576 0,090

TIRCUZ Logit 0,964 1,168 0,154

ZADARC Logit 0,978 0,586 0,030

Aunque no tengan la misma relevancia, los parámetros de las funciones de distribución de mejorajuste de la CE media de primavera (CEprim, media de 3 valores de CE normalmente) se presentan en laTabla 16, lo que permite obtener en cada estación la probabilidad (P) de tener CEprim inferior a cualquierCE fijada o, a la inversa, saber cuál es la CE que no será superada por CEprim con una probabilidad P.

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Tabla 16. Función de distribución de la CEprim resultante en cada estación con su coeficiente dedeterminación (R2), parámetro de posición (µ) y de escala (σ) y en el caso de las distribuciones seno y logaritmo, valores límites para los que son aplicables.

Parámetros Límites

Estación Ajuste R2 µ σ Min Max

ALCONT Logit 0,966 1,054 0,086 ARACAP Gumbel 0,986 0,379 0,061

ARAJAC Gumbel 0,970 0,186 0,027

ARBGAL Gumbel 0,976 1,376 0,414

ARGPER Gumbel 0,991 0,853 0,193

BAYMIR Gumbel 0,977 0,418 0,067

CINFRA Gumbel 0,944 0,651 0,257

EBRASC Gumbel 0,974 0,686 0,157

EBRCAS Gumbel 0,978 0,655 0,134

EBRMEN Seno 0,985 0,661 0,211 0,330 0,993

EBRMIR Gumbel 0,977 0,463 0,081EBRTOR Gumbel 0,963 0,755 0,157

EBRZAR Gumbel 0,975 0,879 0,273

EGAAND Logaritmo 0,967 0,660 0,380 0,660

FLUSAR Cauchy 0,878 1,294 0,063

GALANZ Gumbel 0,989 0,271 0,035

GUAALC Seno 0,977 1,095 0,555 0,223 1,967

IRALIE Logit 0,967 0,301 0,015

IREISL Gumbel 0,967 0,233 0,046

JALGRI Probit 0,987 1,032 0,175

JALHUE Gumbel 0,973 1,054 0,230

MARHIJ Cauchy 0,952 2,302 0,126

MATMAE Logaritmo 0,943 0,403 0,296 0,403

NAJTOR Probit 0,982 0,351 0,091

NGRLPI Gumbel 0,974 0,368 0,063

OCAONA Probit 0,962 0,957 0,154

SEGBAL Logit 0,986 0,548 0,084

SEGSEO Gumbel 0,968 0,137 0,021

SEGSER Gumbel 0,979 0,509 0,122

TIRCUZ Probit 0,983 0,988 0,216

ZADARC Gumbel 0,947 0,537 0,052

La función de distribución de la CEer permite obtener el valor de CE tal que la P(CEer ≤ CE) sea, porejemplo, el 80% o el 90%, o lo que es lo mismo, que el 80% o el 90% de los años se verifique queCEer ≤ CE (i.e., los cuantiles de la distribución de CEer), tal y como se presentan en la Tabla 17. Loscuantiles para la CE media de los meses de primavera (CEprim) se pueden encontrar para cada estación enel Anexo II, en las hojas correspondientes a los cultivos de invierno.

Para cada estación de calidad, se ha establecido cuál debe ser la fracción de lavado (FL) paraconseguir un determinado rendimiento con una determinada probabilidad (o en un % determinado de años)mediante la función de distribución de probabilidad de la CEer en esa estación.

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Tabla 17. Cuantiles (del 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 60% y 50%) y valor medio de la distribuciónde probabilidad de la conductividad eléctrica media de la estación de riego (CEer) para cada una delas estaciones consideradas en la Cuenca del Ebro. Por ejemplo, la probabilidad de obtener unaCEer inferior a 1,30 dS/m en el Alcanadre en Ontiñena (ALCONT) es del 95%, o se puede esperar quela CEer sea inferior a 1,30 dS/m 95 de cada 100 años.

Estación 95% 90% 85% 80% 75% 70% 60% 50% Media ALCONT 1,30 1,25 1,22 1,20 1,18 1,16 1,14 1,11 1,11

ARACAP 0,61 0,57 0,55 0,53 0,51 0,50 0,48 0,46 0,46

ARAJAC 0,28 0,26 0,25 0,25 0,24 0,24 0,23 0,22 0,22

ARBGAL 2,57 2,30 2,13 2,01 1,92 1,84 1,70 1,59 1,65

ARGPER 1,81 1,70 1,64 1,59 1,55 1,52 1,46 1,40 1,40

BAYMIR 0,80 0,74 0,70 0,68 0,66 0,64 0,61 0,59 0,60

CINFRA 1,34 1,26 1,19 1,14 1,09 1,04 0,95 0,87 0,87

EBRASC 1,20 1,09 1,03 0,98 0,95 0,92 0,86 0,82 0,84

EBRCAS 1,15 1,07 1,01 0,98 0,95 0,92 0,88 0,85 0,87EBRMEN 0,89 0,83 0,79 0,77 0,74 0,73 0,70 0,67 0,69

EBRMIR 0,63 0,58 0,55 0,53 0,51 0,50 0,47 0,45 0,46

EBRTOR 1,23 1,14 1,08 1,04 1,01 0,99 0,94 0,90 0,92

EBRZAR 1,95 1,77 1,66 1,58 1,52 1,46 1,37 1,30 1,34

EGAAND 2,65 2,34 2,15 2,02 1,91 1,82 1,66 1,53 1,60

FLUSAR 1,54 1,39 1,34 1,32 1,30 1,29 1,27 1,26 1,26

GALANZ 0,37 0,34 0,33 0,32 0,31 0,30 0,29 0,28 0,28

GUAALC 1,60 1,52 1,45 1,39 1,33 1,28 1,18 1,09 1,09

IRALIE 0,35 0,34 0,33 0,33 0,33 0,32 0,32 0,31 0,31IREISL 0,36 0,33 0,32 0,30 0,30 0,29 0,27 0,26 0,27

JALGRI 1,67 1,53 1,44 1,38 1,33 1,29 1,22 1,16 1,20

JALHUE 1,80 1,63 1,53 1,45 1,39 1,34 1,26 1,19 1,23

MARHIJ 2,97 2,81 2,71 2,64 2,57 2,52 2,42 2,34 2,34

MATMAE 1,27 1,11 1,01 0,94 0,88 0,83 0,75 0,69 0,72

NAJTOR 0,54 0,53 0,51 0,50 0,48 0,47 0,45 0,43 0,43

NGRLPI 0,55 0,50 0,48 0,46 0,44 0,43 0,40 0,39 0,40

OCAONA 1,34 1,26 1,21 1,18 1,15 1,12 1,07 1,03 1,03

SEGBAL 0,86 0,81 0,77 0,74 0,72 0,70 0,66 0,62 0,62

SEGSEO 0,26 0,25 0,24 0,23 0,22 0,22 0,21 0,20 0,21

SEGSER 0,84 0,78 0,74 0,71 0,69 0,67 0,64 0,61 0,62

TIRCUZ 1,62 1,51 1,43 1,38 1,34 1,30 1,23 1,17 1,17

ZADARC 0,67 0,65 0,64 0,63 0,62 0,61 0,60 0,59 0,59

La ecuación que liga la CE del agua de riego (en nuestro caso CEer en cada estación) con la CE delextracto saturado (CEe), siendo FL la fracción de lavado y para un patrón de extracción del agua del suelopor el cultivo de 0.4-0.3-0.2-0.1 (riego por aspersión o inundación, de baja frecuencia) es

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡+

⋅++

⋅++

⋅++⋅=

FL

1

FL0.90.1

1

FL0.70.3

1

FL0.40.6

11

10

er CE

eCE

asumiendo que CEe es aproximadamente la mitad de la CE de la solución del suelo (para riegos de altafrecuencia la ecuación es similar, pero con distintos coeficientes).

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Esta ecuación permite obtener la FL necesaria para mantener una salinidad en el suelo de CEecuando se está regando con un agua de salinidad CEer. Fijado un cultivo (con unos valores de CEeu y pcaracterísticos), se puede determinar la CEe necesaria para obtener un rendimiento (R) determinado. Paraobtener ese rendimiento R con una probabilidad P (o un P % de los años de cultivo) habrá que emplear laFL que resulte de sustituir en la ecuación anterior el valor de CEer correspondiente a P según la función dedistribución establecida en esa estación.

Los resultados se presentan en el Anexo II ordenados por cultivos. Para cada cultivo, se indica la FLmínima necesaria (o necesidad de lavado NL) para obtener un rendimiento R (entre en 70% y el 100%) conuna probabilidad P (entre el 50% y el 95%), o lo que es lo mismo, la FL necesaria para obtener unrendimiento R % al menos un P % de los años. También se presenta la NL para cada R correspondiente ala CEer media de la estación. Para los cultivos leñosos y hortícolas se presentan los resultados para riegospor superficie o aspersión y para riegos de alta frecuencia.

A modo de ilustración, la Tabla 18 presenta las NL para los dos cultivos más importantes del vallemedio del Ebro (maíz y alfalfa en la actualidad) para obtener un R = 100% o R = 90% con dos niveles de P.Para todos los cultivos y estaciones y un mayor abanico de rendimientos y probabilidades, consultar el

Anexo II.

Esta aproximación permite dar un enfoque probabilístico al cálculo de las necesidades hídricas, puesinforma sobre la probabilidad con la que va a ser necesaria una cierta FL (para cada cultivo y con el agua deuna cierta estación de calidad). También permite planificar las necesidades hídricas (consumo de agua - ET- más FL) en función de la pérdida de rendimiento que se puede asumir.

En general, las estaciones consideradas en la cuenca del Ebro (que cubren casi todo el espectroposible de calidad de agua en la cuenca e incluyen las aguas de riego de las principales zonas regables),presentan una salinidad baja que permite regar sin necesidad de FL altas la mayoría de los cultivos. Laprincipal excepción son las aguas de los tramos finales de algunos ríos especialmente salinos: Ega en

Andosilla (CE media de la estación de riego, CEer = 1.61 dS/m), Arba en Gallur (CEer = 1.66 dS/m) y Argaen Funes (CEer = 1.40 dS/m). El Martín en Híjar presenta una salinidad aún mayor (CEer = 2.28 dS/m) peroel carácter sulfatado-cálcico-magnésico de sus aguas hace que el efecto de la salinidad sea menor que elque corresponde a su CE. El Ega, Arba y Arga, en cambio, están dominados por el Cl y el Na.

La CEer también es alta en el tramo medio del Ebro (Ebro en Zaragoza, CEer = 1.36 dS/m), el ríoJalón (CEer = 1.35 dS/m en Huérmeda y CEer = 1.25 dS/m en Grisén), en el Tirón en Cuzcurrita(CEer = 1.32 dS/m) y en las estaciones que recogen los retornos de riego de Monegros I (Flumen enSariñena, CEer = 1.27 dS/m y Alcanadre en Ontiñena, CEer = 1.18 dS/m). El resto de estacionesconsideradas (salvo el Oca en Oña y el Guadalupe en Alcañiz, que la tienen ligeramente superior) tienenuna CEer inferior a 1.0 dS/m.

En cuanto a la distribución de CEer en las clases establecidas, todas las estaciones de las clasesbicarbonatadas (A1, A2 y A3) tienen una CEer inferior a 1,0 dS/m, mientras que las clases B, D1, C y D2 latienen superior, creciendo en ese orden (B y D1 tienen una CEer muy similar).

Es destacable la baja salinidad de las cabeceras de algunos ríos pirenaicos (Aragón, Segre y Gállego)y riojanos (Iregua y Najerilla), del tramo superior del Ebro (de CEer = 0.47 dS/m en Miranda a CEer = 0.84dS/m en Castejón), así como la que mantiene el Segre en todo su recorrido (Segre en Seo:CEer = 0.21 dS/m, Segre en Balaguer y Serós: CEer = 0.62 dS/m).

El río Ebro alcanza sus peores valores en el tramo medio pero recupera una salinidad media más queaceptable al final de su recorrido por la mezcla de caudales de invierno y verano en las presas deMequinenza y Ribarroja y las aportaciones del Segre y el Cinca, de tal manera que el agua de la estación deriego presenta mejor calidad para riego en Tortosa que en Zaragoza.

De las estaciones estudiadas, hay 5 que requieren una fracción de lavado inferior al 6% para unrendimiento del 100% en todos los cultivos analizados: Aragón en Jaca, Irati en Liédena, .Iregua enIslallana, Segre en Seo y Gállego en Anzánigo, las 5 pertenecientes a la clase de aguas bicarbonatado-cálcicas más diluidas (A1).

Para el cultivo más tolerante considerado (la cebada: CEu = 8,0 dS/m y p = 5%) las necesidades delavado máximas se presentan en el Martín en Híjar (la estación con un agua de mayor concentración) y sonsólo del 7%. Para los cultivos más sensibles (judías, melón y frutales sensibles: nogal, peral, manzano ycerezo), en cambio, las necesidades de lavado son superiores al 100% en las estaciones de Martín en Híjar,

Ega en Andosilla y Arba en Gallur; y superiores al 50% si se riega con agua del Ebro en Zaragoza, Arga enPeralta , Cinca en Fraga, Flumen en Sariñena, Jalón en Grisén, Oca en Oña y Tirón en Cuzcurrita, algunasde las cuales se sitúan en zonas frutícolas de importancia (La Rioja, valle del Jalón y Lérida).

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Tabla 18. Necesidades de lavado en cada estación analizada de la cuenca del Ebro para obtener unrendimiento R =100 % o R = 90 % con una probabilidad P = 95 % o P = 90 % en los cultivos de maíz yalfalfa.

Maíz Alfalfa

R = 100 % R = 90 % R = 100 % R = 90 %

Estación P = 95 % P = 90 % P = 95 % P = 90 % P = 95 % P = 90 % P = 95 % P = 90 %

ALCONT 0,21 0,20 0,11 0,10 0,16 0,15 0,07 0,07

ARACAP 0,06 0,06 0,03 0,03 0,05 0,04 0,02 0,02

ARAJAC 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

ARBGAL 0,62 0,52 0,33 0,27 0,48 0,40 0,21 0,17

ARGPER 0,35 0,32 0,19 0,17 0,27 0,25 0,12 0,11

BAYMIR 0,10 0,08 0,05 0,04 0,07 0,07 0,03 0,03

CINFRA 0,22 0,20 0,12 0,10 0,17 0,15 0,07 0,07

EBRASC 0,18 0,16 0,10 0,08 0,14 0,12 0,06 0,05

EBRCAS 0,17 0,15 0,09 0,08 0,13 0,12 0,06 0,05

EBRMEN 0,11 0,10 0,06 0,05 0,09 0,08 0,04 0,03

EBRMIR 0,07 0,06 0,04 0,03 0,05 0,04 0,02 0,02

EBRTOR 0,19 0,17 0,10 0,09 0,15 0,13 0,06 0,06

EBRZAR 0,40 0,34 0,21 0,18 0,31 0,26 0,13 0,11

EGAAND 0,65 0,53 0,34 0,28 0,50 0,41 0,22 0,18

FLUSAR 0,27 0,23 0,14 0,12 0,21 0,18 0,09 0,08

GALANZ 0,03 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01

GUAALC 0,29 0,27 0,15 0,14 0,22 0,21 0,10 0,09

IRALIE 0,03 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01

IREISL 0,03 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01

JALGRI 0,31 0,27 0,16 0,14 0,24 0,21 0,10 0,09

JALHUE 0,35 0,30 0,18 0,16 0,27 0,23 0,12 0,10

MARHIJ 0,78 0,71 0,41 0,38 0,60 0,55 0,26 0,24

MATMAE 0,20 0,16 0,11 0,09 0,15 0,12 0,07 0,05

NAJTOR 0,05 0,05 0,03 0,03 0,04 0,04 0,02 0,02

NGRLPI 0,05 0,05 0,03 0,02 0,04 0,04 0,02 0,02

OCAONA 0,22 0,20 0,12 0,11 0,17 0,15 0,07 0,07

SEGBAL 0,11 0,10 0,06 0,05 0,08 0,07 0,04 0,03

SEGSEO 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,00

SEGSER 0,10 0,09 0,06 0,05 0,08 0,07 0,04 0,03

TIRCUZ 0,30 0,26 0,16 0,14 0,23 0,20 0,10 0,09

ZADARC 0,07 0,07 0,04 0,04 0,06 0,05 0,02 0,02

En casi todas las estaciones CEer > CEprim; además, los cultivos de invierno se encuentran entre losmás tolerantes a la salinidad, con lo que el efecto de la salinidad sobre los rendimientos en cultivos deinvierno es aún menos acusado. Sólo el Ebro en Miranda (CEer = 0.46 dS/m y CEprim = 0.51 dS/m),Noguera Ribagorzana en La Piñana (CEer = 0.40 dS/m y CEprim = 0.40 dS/m) y Gállego en Anzánigo

(CEer = 0.28 dS/m y CEprim = 0.29 dS/m) entre las estaciones con salinidad baja y Flumen en Sariñena(CEer = 1.25 dS/m y CEprim = 1.29 dS/m) y Guadalope en Alcáñiz (CEer = 1.09 dS/m yCEprim = 1.10 dS/m) entre las estaciones con salinidad más alta presentan una CEprim superior a la CEer.En todos los casos se trata de valores muy similares.

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RASer), dando lugar a que estaciones que por su valor medio de CEer y RASer no presentarían problemasde infiltración, sí presenten en algunos años condiciones desfavorables para la infiltración.

Para dar una idea más precisa del efecto de la calidad del agua (con su variabilidad) sobre lainfiltración, en cada estación se ha establecido el % de años en que los valores individuales de CEer yRASer resultarían en problemas fuertes, moderados o nulos de infiltración, que se presentan junto con laCEer y RASer en la Tabla 19.

Tabla 19. Problemas de infiltración del agua en el suelo en las estaciones analizadas de la cuenca delEbro durante la estación de riego (abril a septiembre): CE media de la estación de riego (CEer, dS/m),RAS media de la estación de riego (RASer) y problemas de infiltración para el año medio (elevados,moderados o nulos). Se presenta asimismo el porcentaje de años que presentarían problemas deinfiltración elevados, moderados o nulos en base a la variabilidad de CEer y RASer en cada estación.Las estaciones se han ordenado de mayores a menores problemas de infiltración.

% de años con problemas:Estación nº CEer RASer Problemas Elevados Moderados Nulos

IREISL 36 0,271 0,26 Moderados 37,2% 62,8% 0,0%

SEGSEO 23 0,208 0,24 Moderados 33,3% 66,7% 0,0%

ARAJAC 18 0,223 0,10 Moderados 15,2% 84,8% 0,0%NGRLPI 97 0,400 0,44 Moderados 2,4% 97,6% 0,0%

ARACAP 5 0,453 0,90 Moderados 0,0% 100,0% 0,0%

ZADARC 74 0,582 0,64 Moderados 0,0% 100,0% 0,0%

GALANZ 123 0,284 0,31 Moderados 0,0% 100,0% 0,0%

IRALIE 65 0,314 0,26 Moderados 0,0% 100,0% 0,0%

NAJTOR 38 0,434 0,24 Moderados 0,0% 100,0% 0,0%

EBRMIR 1 0,456 0,72 Moderados 0,0% 97,6% 2,4%

BAYMIR 165 0,600 0,79 Moderados 0,0% 88,0% 12,0%

SEGSER 25 0,623 0,85 Moderados 0,0% 76,7% 23,3%

SEGBAL 96 0,624 0,65 Moderados 0,0% 63,3% 36,7%EBRMEN 120 0,686 1,59 Moderados 0,0% 62,1% 37,9%

MATMAE 176 0,678 0,35 Moderados 0,0% 61,9% 38,1%

ARGPER 3 1,404 5,10 Nulos 0,0% 36,7% 63,3%

CINFRA 17 0,869 1,78 Nulos 0,0% 31,6% 68,4%

JALGRI 87 1,188 2,54 Nulos 0,0% 17,2% 82,8%

EBRASC 163 0,856 1,61 Nulos 0,0% 17,1% 82,9%

EGAAND 3 1,613 3,89 Nulos 0,0% 14,3% 85,7%

EBRCAS 2 0,869 1,84 Nulos 0,0% 10,0% 90,0%

OCAONA 93 1,025 1,54 Nulos 0,0% 7,7% 92,3%

FLUSAR 227 1,256 2,48 Nulos 0,0% 4,5% 95,5%

TIRCUZ 50 1,172 1,94 Nulos 0,0% 4,0% 96,0%

GUAALC 15 1,089 0,30 Nulos 0,0% 3,6% 96,4%

ARBGAL 60 1,657 4,12 Nulos 0,0% 0,0% 100,0%

EBRZAR 11 1,343 2,77 Nulos 0,0% 0,0% 100,0%

ALCONT 226 1,111 2,38 Nulos 0,0% 0,0% 100,0%

EBRTOR 27 0,924 1,75 Nulos 0,0% 0,0% 100,0%

JALHUE 9 1,208 1,28 Nulos 0,0% 0,0% 100,0%

MARHIJ 14 2,315 0,85 Nulos 0,0% 0,0% 100,0%

Tres de las estaciones con agua menos salina (Iregua en Islallana, Segre en Seo y Aragón en Jaca,de la clase A1) así como el Noguera Ribagorzana en La Piñana (clase A2) presentan una calidad de aguaque causaría problemas elevados o moderados de infiltración todos los años. Las estaciones cuyas aguasson similares a las aguas de riego de las mayores zonas regables de la cuenca (Noguera Ribagorzana en

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La Piñana - Canal de Aragón y Cataluña y zona del canal de Algerri-Balaguer -, Gállego en Anzánigo -Monegros - y Aragón en Jaca y Caparroso – Bardenas-) se encuentran entre las que presentan problemasde infiltración moderados. Las 14 estaciones con aguas de las clases A1 y A2 (bicarbonatado-cálcicas)ocupan los 14 primeros lugares de la Tabla 19, con una distribución de CEer y RASer que causaríaproblemas moderados o serios de infiltración más del 60% de los años. Se produce además un salto bruscocon relación al resto de las estaciones, donde las características del agua no producirían problemas de

infiltración en más del 60% de los años.Las aguas que presentan menos problemas para la infiltración son precisamente las más salinas:

Arba en Gallur, Ebro en Zaragoza y Tortosa, Martín en Híjar, Jalón en Huérmeda y Alcanadre en Ontiñena.

Las mejores aguas para riego desde el punto de vista de los cultivos (aguas de baja CE) son las queen general pueden originar más problemas de infiltración a largo plazo, y son las que se utilizan para elriego de las grandes zonas regables de la cuenca, lo que plantea la necesidad de vigilar la evolución a largoplazo de la infiltración en las principales zonas regables de la cuenca del Ebro (Monegros, Bardenas, Canalde Aragón y Cataluña, Canal de Urgel y otros regadíos con agua del Segre).

Estos resultados deben considerarse como preliminares, dado que (1) no se ha tenido en cuenta elposible efecto desestabilizante de la precipitación (valores de CE muy bajos) sobre los suelos, y (2) noexiste información generalizada acerca de la sensibilidad de los suelos de la cuenca del Ebro al efectocombinado de la CE y el RAS. Por ello, se ha utilizado el nomograma convencional de la FAO (Fig. 11) quedebería adaptarse al carácter dispersivo de los suelos.

A efectos ilustrativos, la Fig. 12 presenta la relación CE1:5- RAS1:5-estabilidad estructural (suelosfloculados o dispersos) de 36 suelos de la cuenca media del Ebro (donde 1:5 se refiere al extractosuelo:agua). En esta figura, las líneas sólidas representan los umbrales de CE y RAS que separan lossuelos floculados, mecánicamente dispersivos y espontáneamente dispersivos. Este tipo de informacióndebería generarse para los suelos más importantes de la cuenca del Ebro, calculando la CE1:5 y la RAS1:5 en base a la salinidad y sodicidad de las aguas de riego y la FL impuesta en el riego.

E C 1 : 5

( d S m - 1 )

SAR 1:5 (mmol L-1)0.5

0.3

0.01

0.02

0.03

0.1

0.2

1

2

3

0.1 0.2 1 2 10 20 100

10

Flocculated soils

M e c h a

n i c a l l y

d i s p e r

s i v e s o i l s

S p o n t a n e o u s

l y d i s p

e r s i v e

s o i l s

Valfonda 1Flumen

SA 31/1

Callen 1Fraella 2

SA 42/1 SA 49/1SA 26/2SA 20/5

Violada 10

SA81/1 SA 44/1Tramaced 2

Barbues 3/2Barbues 3/1

SA 2/E7

SA 13/1

EC 2/E8

SA 30/5

Grañen 1

Montesusin1BSA 63/1

SA 37/1

GrañenT1

GrañenT2

SA20/1

Sariñena 4

Fraella 1SA 3/1SA 16/1SA 21/1

SA-60/1SA-92/1Barbues 2/1SA-27/2

SJF-8

E C 1 : 5

( d S m - 1 )

SAR 1:5 (mmol L-1)0.5

0.3

0.01

0.02

0.03

0.1

0.2

1

2

3

0.1 0.2 1 2 10 20 100

10

Flocculated soils

M e c h a

n i c a l l y

d i s p e r

s i v e s o i l s

S p o n t a n e o u s

l y d i s p

e r s i v e

s o i l s

Valfonda 1Flumen

SA 31/1

Callen 1Fraella 2

SA 42/1 SA 49/1SA 26/2SA 20/5

Violada 10

SA81/1 SA 44/1Tramaced 2

Barbues 3/2Barbues 3/1

SA 2/E7

SA 13/1

EC 2/E8

SA 30/5

Grañen 1

Montesusin1BSA 63/1

SA 37/1

GrañenT1

GrañenT2

SA20/1

Sariñena 4

Fraella 1SA 3/1SA 16/1SA 21/1

SA-60/1SA-92/1Barbues 2/1SA-27/2

SJF-8

Figura 12. Esquema propuesto por Sumner et al. (1998) para describir la relación entre salinidad(CE1:5), sodicidad (RAS1:5) y estabilidad estructural (suelos floculados o dispersos). La CE1:5 y elRAS1:5 se midieron en los sobrenadantes del test de dispersión mecánica. La líneas continuasrepresentan el umbral CE1:5 - RAS1:5 que separa los suelos floculados, los mecánicamentedispersables y los espontáneamente dispersables. Sobre ese esquema se representan los valores deCEs y RASs de los sobrenadantes del test de dispersión mecánica de los 36 suelos estudiados.Fuente: Amézketa et al. (2003).

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2.2.3.3.- Problemas específicos

Las normas de la FAO también señalan la importancia que para cultivos sensibles pueden tener losiones Cl y Na por su toxicidad específica, el Cl, Na y HCO 3 en los sistemas de riego por aspersión (sepueden producir quemaduras en las hojas si la concentración de Cl y Na es alta, y el HCO3 puede inducirprecipitaciones de carbonato cálcico en los frutos, disminuyendo su valor comercial), así como el NO3 yotros iones por problemas de desbalance nutricional.

Se han utilizado los valores medios durante la estación de riego de Cl, Na, RAS, HCO 3 y NO3 paratipificar estos problemas en las estaciones de calidad de la cuenca del Ebro (Tabla 20).

Tabla 20. Valores medios para la estación de riego de Cl (meq/L), RAS, Na (meq/L), HCO3 (meq/L) y N-NO3 (mg/L) en las estaciones de calidad de la cuenca del Ebro. Los valores que pueden causarproblemas ligeros o moderados en las plantas se presentan en negrita.

Superficie Aspersión Otros

Estación nº Cl RAS Cl Na HCO3 N-NO3

ALCONT 226 3,20 2,38 3,20 4,70 4,41 5,9

ARACAP 5 0,90 0,90 0,90 1,31 3,13 1,9

ARAJAC 18 0,13 0,10 0,13 0,12 2,29 0,3

ARBGAL 60 7,38 4,12 7,38 8,96 4,94 7,4

ARGPER 3 9,68 5,10 9,68 9,41 3,70 2,6

BAYMIR 165 1,21 0,79 1,21 1,36 3,81 1,4

CINFRA 17 2,34 1,78 2,34 2,91 2,59 1,5

EBRASC 163 2,67 1,61 2,67 2,87 2,91 1,8

EBRCAS 2 2,89 1,84 2,89 3,15 3,41 1,9

EBRMEN 120 2,12 1,59 2,12 2,43 2,93 1,7

EBRMIR 1 0,91 0,72 0,91 1,00 2,68 1,3

EBRTOR 27 3,08 1,75 3,08 3,29 3,21 2,0

EBRZAR 11 5,44 2,77 5,44 5,97 3,77 4,3

EGAAND 3 8,37 3,89 8,37 9,01 4,73 2,3

FLUSAR 227 3,24 2,48 3,24 5,11 4,65 4,3

GALANZ 123 0,35 0,31 0,35 0,35 2,06 0,5

GUAALC 15 0,72 0,30 0,72 0,79 3,79 1,5

IRALIE 65 0,34 0,26 0,34 0,32 2,71 0,4

IREISL 36 0,30 0,26 0,30 0,30 1,83 0,6

JALGRI 87 5,01 2,54 5,01 5,27 4,28 3,9

JALHUE 9 2,99 1,28 2,99 3,11 4,73 2,6

MARHIJ 14 3,13 0,85 3,13 3,13 3,96 2,8

MATMAE 176 0,73 0,35 0,73 0,64 3,80 1,3

NAJTOR 38 0,40 0,24 0,40 0,38 2,88 1,4

NGRLPI 97 0,56 0,44 0,56 0,57 2,01 0,4

OCAONA 93 2,81 1,54 2,81 3,07 4,23 2,3

SEGBAL 96 0,98 0,65 0,98 1,09 2,58 1,6

SEGSEO 23 0,20 0,24 0,20 0,26 2,04 0,4

SEGSER 25 1,03 0,85 1,03 1,45 2,77 1,6

TIRCUZ 50 1,08 1,94 1,08 4,53 2,74 2,8

ZADARC 74 1,02 0,64 1,02 1,02 3,69 4,3

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En riego por superficie, sólo las estaciones de aguas cloruro-sódicas (clase C: Arga en Peralta, Egaen Andosilla y Arba en Gallur, de salinidad elevada CE = 1.53 dS/m) presentan problemas moderados porsodicidad y por cloruros; mientras que las estaciones del Ebro en Zaragoza y Jalón en Grisén tambiénpresentan problemas moderados por cloruros, aunque con un valor de Cl menor (Tabla 20).

En caso de riego por aspersión, el número de estaciones con problemas leves aumenta, sobre tododebido al Na. Así, todas las estaciones de la clase B (aguas de composición mixta y salinidad relativamente

alta, CE = 1.22 dS/m) presentarían problemas leves por Na y (exceptuando al Oca en Oña y el Jalón enHuérmeda) también por Cl. El Ebro en Tortosa también presentaría problemas leves por Na y Cl y el Tirónen Cuzcurrita (con su anormalmente alto contenido en Na) y el Martín en Híjar (la estación con mayorsalinidad global) podrían presentar problemas moderados por Na.

El nivel de HCO3 en todas las estaciones es relativamente alto para riego por aspersión, pudiendopresentar problemas moderados de precipitación de calcita y colores indeseados en frutos y plantasornamentales.

En cuanto al N, las normas FAO señalan que concentraciones superiores a 5 mg N-NO3/L puedenproducir problemas leves a moderados en cultivos sensibles, como la remolacha (que puede aumentar surendimiento, pero reduce su contenido en azúcar), la viña o el albaricoque. Sin embargo, lasconcentraciones de N-NO3 en las estaciones estudiadas de la cuenca del Ebro durante la estación de riego(Tabla 20) no resultaron demasiado altas (sólo el Arba en Gallur y el Alcanadre en Ontiñena presentaron unvalor medio superior a 5 mg N-NO3/L, valor límite para problemas leves).

Además, valores muy altos de NO3 pueden producir el encamado de los cereales, pero con losbajos niveles de NO3 encontrados en el agua, las dosis excesivas de abonado nitrogenado tienenseguramente más influencia sobre el encamado que el NO3 en el agua.

Finalmente, un pH demasiado alto o demasiado bajo puede provocar problemas de precipitacioneso incrustaciones. En todas las estaciones estudiadas, el pH se mantuvo dentro del rango 6,5-8,4 que puedeconsiderarse normal o poco problemático. Las estaciones con un pH más alto son algunas de las cabeceraspirenaicas (Aragón en Jaca y Segre en Seo, pH = 8.2) y las de Alcanadre en Ontiñena y Tirón en Cuzcurrita(ambas con pH = 8.2).

2.2.4.- Iones minoritarios (N y P)El análisis de los iones que presentan N y P tiene especial interés por el origen agrícola de los

mismos y, en el caso del NH4, por ser un ion poco deseable en las aguas superficiales. Se dispone de datosde NO3, NO2, NH4 y PO4 para todas las estaciones estudiadas desde 1973, aunque en la mayoría de lasestaciones se trata de una o dos observaciones por año (excepto para el Alcanadre en Ontiñena que notiene ninguna medida de NO2). El K se ha incluido parcialmente en este análisis dado que por su origenparcialmente antrópico (fertilización potásica) su concentración podría estar relacionada con N y P.

La característica más reseñable de estos iones minoritarios es que su concentración es básicamenteindependiente del caudal (con excepción del K y el NO3, ligeramente ligados al caudal). De ahí que para losiones NH4, NO2 y PO4 se hayan incluido sus funciones de distribución de probabilidad. El objeto de estasfunciones es tener una herramienta para estimar la probabilidad de obtener valores de concentraciónsuperiores a un nivel dado. Además las normas de calidad de agua para consumo humano (CE, 1998)

imponen restricciones sobre el nivel de NH4, NO2, NO3 y PO4 y la determinación de las funciones dedistribución de esos iones minoritarios permite establecer la probabilidad de superar esos umbrales. Losvalores medios (en mg/l) de los iones NH4, NO2, NO3, PO4 y K en cada una de las 31 estaciones estudiadasse presentan en la Tabla 21, con indicación de los niveles máximos admisibles y niveles guía para elconsumo humano.

Todas las estaciones consideradas presentan valores de NH4 superiores al nivel guía (0,05 mg/l) y 4de ellas (Arba en Gallur, Cinca en Fraga, Flumen en Sariñena y Segre en Serós) presentan valoresligeramente superiores al máximo admisible (0,57; 0,50; 0,51 y 0,64; respectivamente). Los valoresmáximos de NH4 se presentan en las estaciones de Bayas en Miranda (3,72 mg/l) y Zadorra en Arce (1,54mg/l), muy por encima del máximo admisible para aguas potables (0,5 mg/l). En la especiación de las aguas(Anejo III) se ve que estas estaciones son las únicas que presentan niveles altos de NH3 en solución, algoinaceptable para potables. Tres de las estaciones con niveles altos de NH 4 (Bayas en Miranda, Zadorra en

Arce y Flumen en Sariñena), además del Jalón en Grisén, superan el máximo admisible de NO2 (0,1 mg/l).

Sólo el Arba en Gallur supera el nivel guía de NO3 (25 mg/l).

En cuanto al P, la mayoría de las estaciones superan el nivel guía de PO4 (0,4 mg P2O5/l) aunqueninguna supera el nivel máximo admisible (5 mg P2O5/l). Las estaciones que no alcanzan el nivel guía de

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PO4 son todas aguas bicarbonatadas de las cabeceras y tramos altos de los ríos (todas las de la clase A1excepto en Najerilla en Torremontalvo y el Ebro en Miranda, Aragón en Caparroso y Matarraña en Maella dela clase A2).Ninguna de las concentraciones encontradas de K se acerca al nivel guía establecido (10 mg/l).

Tabla 21. Concentraciones medias en 31 estaciones de calidad de la cuenca del Ebro de los ionesnitrogenados (NH4, NO2 y NO3) y de PO4 y K. Se incluyen el nivel guía y el nivel máximo admisible

(Máximo) considerados por la norma de calidad de aguas para consumo humano. Los valoressuperiores al nivel máximo están resaltados en negrita y los superiores al nivel guía en cursiva.

NH4

(mg/L)NO2

(mg/L)NO3

(mg/L)PO4

(mg/L)K

(mg/L)

Nivel Guía 0,05 25 0,2681 10

Nivel Máximo 0,5 0,1 50 3,3451 12

Estación

ARBGAL 0,57 0,22 34,87 0,77 4,08

ZADARC 1,54 0,23 20,48 1,02 3,60

ALCONT2 0,24 24,02 0,58 3,50

FLUSAR 0,51 0,14 20,64 1,02 4,99BAYMIR 3,72 0,05 8,26 2,73 6,56

EBRZAR 0,23 0,07 17,78 0,45 3,67

JALGRI 0,20 0,11 17,50 0,38 4,66

OCAONA 0,25 0,06 14,86 0,40 3,30

TIRCUZ 0,22 0,06 14,87 0,30 3,57

MARHIJ 0,31 0,09 14,11 0,49 7,53

JALHUE 0,40 0,10 13,32 0,75 4,24

ARGPER 0,40 0,10 12,70 0,86 8,34

EGAAND 0,22 0,06 12,22 0,41 3,48

EBRTOR 0,37 0,04 9,95 0,45 3,47

EBRCAS 0,21 0,06 10,36 0,46 3,55

EBRMEN 0,26 0,09 9,54 0,63 2,87

SEGSER 0,64 0,09 7,80 0,80 2,69

EBRASC 0,25 0,10 9,12 0,48 3,23

SEGBAL 0,34 0,07 8,58 0,55 2,37

GUAALC 0,41 0,04 8,01 0,49 4,82

CINFRA 0,50 0,10 6,38 0,46 1,97

EBRMIR 0,27 0,06 6,94 0,21 1,88

ARACAP 0,15 0,05 7,31 0,22 1,46

MATMAE 0,11 0,02 6,89 0,10 3,35

NAJTOR 0,28 0,07 5,84 0,35 1,91GALANZ 0,15 0,02 3,47 0,14 5,34

IRALIE 0,14 0,04 2,78 0,16 1,12

IREISL 0,22 0,03 2,48 0,21 1,22

SEGSEO 0,22 0,04 2,23 0,24 1,64

NGRLPI 0,18 0,03 1,64 0,23 1,25

ARAJAC 0,11 0,02 1,49 0,10 0,79

1 En las normas los límites para PO4 vienen expresados como mg/l de P2O5 (nivel guía = 0,4 mg P2O5/l ynivel máximo admisible = 5 mg P2O5/l)2 En el Alcanadre en Ontiñena no hay ningún análisis de NO2.

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Dentro de las estaciones estudiadas existe una relación entre las variables NH4 y PO4 (Tablas 4 y 6,Fig. 13) que se deriva de la estrecha relación general entre ambos iones en todas las estaciones (r = 0,93;P<0,05) y no sólo de los elevados valores simultáneos, especialmente de NH4, del Bayas en Miranda y elZadorra en Arce [Fig. 13(a)]. El otro ion que mantiene una correlación significativa con el PO4 es el K[r = 0,52; P<0,05; Tabla 4, Fig. 13 (b)]. Algunas de las estaciones menos salinas (Matarraña en Maella yGállego en Anzánigo) presentan un valor de K alto en relación al PO4 y en relación a las demás estaciones

de baja salinidad. Otras estaciones de mayor salinidad (Martín en Híjar, Arga en Peralta, Guadalope en Alcáñiz y Jalón en Grisén) se alejan de la relación general también por tener un nivel de K más alto de lousual (o un nivel de PO4 más bajo). El Bayas en Miranda muestra una vez más un comportamiento atípico,con niveles altos de K y PO4 siendo una estación de baja salinidad.

La correlación entre NH4 y NO3 -las dos principales especies nitrogenadas- no es significativa (Tabla4), pero la Fig. 13(c) muestra que excluidas las estaciones con niveles extraordinarios de NH4 (Bayas enMiranda y Zadorra en Arce) se mantiene una cierta relación directa entre NH4 y NO3 (con r = 0,43; P<0,05).La concentración de NH4 es en general un orden de magnitud (más exactamente NH 4 = 0,07 · NO3 enmeq/l, expresado en mg/l es NH4 = 0,04 · NO3) inferior a la de NO3 [excepto en el Bayas en Miranda y elZadorra en Arce, Fig. 13(c)] como es normal en aguas superficiales bien aireadas y sin problemas decontaminación orgánica importantes.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

PO4 (meq/L)

N H 4 ( m e q / L )

BAYMIR

ZADARC

(a)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

PO4 (meq/L)

K ( m e q / L )

(b)

BAYMIR

MATMAE

TIRCUZ

JALGRI

GUAALCGALANZ

MARHIJARGPER

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

NO3 (meq/L)

N H 4 ( m e q / L )

BAYMIR

ZADARC

(c)

1:10

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

NO3 (meq/L)

K ( m e q / L )

1:20

(d)

GALANZ

ALCONT ARBGAL

MARHIJARGPER

GUAALC

BAYMIR

EBRZAR

ZADARC

FLUSAR

Figura 13. Relación entre las concentraciones de iones minoritarios en las estaciones de calidad dela cuenca del Ebro: concentraciones medias de (a) NH4 y PO4, (b) K y PO4, (c) NH4 y NO3 y (d) K yNO3.

El K y el NO3 están débil pero significativamente correlacionados [r = 0,43; P<0,05; Tabla 4 y Fig.13(d)]. El Gállego en Anzánigo y el Bayas en Miranda muestran un nivel de K alto para su salinidad [y porencima de la relación usual K-NO3, Fig. 13(d)], así como el Arga en Peralta y el Martín en Híjar y Guadalopeen Alcáñiz, entre las estaciones más salinas; estaciones todas ellas donde la relación K-PO4 tampoco seajustaba a la generalidad de las estaciones. Aparentemente, en las estaciones con niveles bajos de K y NO 3 (estaciones de baja salinidad en general) con las excepciones señaladas, se mantiene una cierta relaciónentre K y NO3 (aproximadamente K:NO3 = 1:20), pero para las estaciones con mayor concentración de NO3 el K se mantiene estable (K ~ 0,1 meq/l) y se registran valores de NO3 por debajo de la relaciónK:NO3 = 1:20 [Zadorra en Arce, Ebro en Zaragoza, Flumen en Sariñena, Alcanadre en Ontiñena y Arba en

Gallur, Fig.13(d)]. En algunas de estas estaciones, el alto contenido en NO3 podría explicarse porquerecogen las aguas de drenaje de zonas regables importantes (Flumen en Sariñena, Alcanadre en Ontiñenay Arba en Gallur).

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El NO2 en las aguas naturales puede considerarse como una especie de transición entre las formasnitrogenadas más usuales: el NO3 en aguas bien oxigenadas y el NH4 en aguas de carácter reductor. Poreso, su concentración es bastante inferior a la de NH4 (NO2 = 0,07 · NH4, expresados en meq/l,aproximadamente NO2:NH4 = 1:10 si no se incluyen Bayas en Miranda y Zadorra en Arce) y NO3 (NO2 = 0,009 · NO3, expresados en meq/l, NO2:NO3~1:100). En general, los valores de NO2 se ajustan biena los de NO3 (r = 0,81 con P<0,05; Tabla 4) o a los de NH4 si se exceptúan el Bayas en Miranda y Zadorra

en Arce.

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6NO3 (meq/L)

N O 2 ( m e q / L )

(a)

1:100

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

NH4 (meq/L)

N O 2 ( m e q / L )

(b)ZADARC

BAYMIR

1:10

Figura 14. Relación entre la concentración media de NO2 y (a) de NO3 y (b) NH4 en 31 estaciones decalidad de la cuenca del Ebro.

La ausencia de correlación entre los iones minoritarios (excepto NO3 y K) y el caudal (Qi) está unida ala ausencia de correlación de los mismos con la salinidad general (ausencia de correlación con los ionesprincipales que determinan la salinidad global -Tablas 4 y 6- y por ende con la CE, a su vez inversamenterelacionada con Qi). Esta falta de correlación entre los iones minoritarios y la salinidad dentro de cada

estación se aprecia en la Tabla 22.El NO3 y el K llegan a tener correlaciones con la CE significativas (P<0,05) en la mayoría de las

estaciones, e incluso superiores a 0,7 en algunas estaciones (R2 ~ 0,5). Se trata de relaciones débiles peroque permiten deducir la concentración de NO3 o K a partir de las medidas de CE y, con peor precisión, apartir del caudal (Qi). Para los demás iones minoritarios las correlaciones con Q i y CE son bastante másbajas [salvo en el caso del PO4 en la Noguera Ribagorzana en La Piñana (r = 0,80)] y normalmente nosignificativas (P>0,05). Las correlaciones con el caudal instantáneo son generalmente aún más débiles paratodos los iones.

El NO3 y el K se comportan en la mayoría de las estaciones como los iones mayoritarios (Ca, Mg, Na,Cl, SO4 y HCO3): son más altos en las fechas con mayor salinidad (mayores concentraciones de los ionesmayoritarios y mayor CE y generalmente menor Qi) y más bajos en las observaciones menos salinas. Esopermite suponer que tienen un mismo origen que los iones mayoritarios y se puede intentar estimar la

concentración de NO3 o K a partir de la CE o Q i como los iones mayoritarios. En 10 de las 31 estacionesestudiadas (Alcanadre en Ontiñena, Aragón en Jaca, Arga en Peralta, Ega en Andosilla, Flumen enSariñena, Iregua en Islallana, Noguera Ribagorzana en La Piñana, Segre en Seo, Segre en Serós y Tirón enCuzcurrita) la concentración de NO3 no puede estimarse significativamente a partir de la CE

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(ocasionalmente del Qi) puesto que su correlación con la CE (o Qi) no es significativa (P>0,05; Tabla 22). ElK está correlacionado significativamente (P<0,05; Tabla 22) con la CE (y frecuentemente con el Qi) en todaslas estaciones excepto el Irati en Liédena, Jalón en Grisén y Jalón en Huérmeda, lo que muestra unarelación más estrecha con los iones mayoritarios. Puesto que la concentración media de NO3 y K en lasestaciones está lejos de los niveles máximos admisibles (Tabla 21) y en muchas estaciones se puedepredecir a partir de CE o Qi, no se ha considerado necesario establecer sus funciones de distribución.

Tabla 22. Coeficientes de correlación de los iones minoritarios (NH4, NO2, NO3, PO4 y K) con el caudalinstantáneo (Qi) y la conductividad eléctrica (CE) en 31 estaciones de calidad de la cuenca del Ebro.Los coeficientes de correlación significativos (P < 0,05) están resaltados en negrita.

Estación NH4 NO2 NO3 PO4 K ALCONT Qi

CE 0,426 0,377 0,234 0,704

ARACAP Qi -0,145 -0,068 -0,298 -0,024 -0,313

CE 0,036 0,078 0,686 0,003 0,429

ARAJAC Qi -0,037 -0,111 -0,066 -0,394 0,043

CE -0,044 -0,145 0,231 -0,133 0,294

ARBGAL Qi -0,291 -0,188 -0,363 -0,082 -0,478 CE 0,211 0,383 0,565 0,040 0,547

ARGPER Qi -0,063 -0,033 -0,298 -0,239 -0,303

CE -0,086 -0,095 0,084 0,307 0,512

BAYMIR Qi -0,187 -0,230 -0,034 -0,144 -0,274

CE 0,533 0,096 0,309 0,324 0,367

CINFRA Qi 0,073 -0,262 -0,503 -0,111 -0,136

CE 0,018 0,470 0,777 0,131 0,435

EBRASC Qi -0,105 -0,100 -0,009 -0,079 -0,200

CE -0,026 0,276 0,335 0,048 0,383

EBRCAS Qi -0,096 0,066 -0,289 -0,060 -0,564

CE -0,004 -0,155 0,308 0,036 0,495EBRMEN Qi 0,002 -0,081 -0,002 -0,184 -0,441

CE 0,003 0,142 0,273 0,231 0,699

EBRMIR Qi -0,069 -0,008 -0,551 -0,070 -0,477

CE 0,048 0,031 0,724 -0,009 0,615

EBRTOR Qi -0,115 -0,048 0,075 -0,170 -0,322

CE 0,095 0,111 0,200 0,131 0,687

EBRZAR Qi -0,069 -0,008 -0,551 -0,070 -0,477

CE 0,048 0,031 0,724 -0,009 0,615

EGAAND Qi -0,307 -0,191 -0,254 -0,362 -0,449

CE 0,150 -0,108 0,155 0,162 0,746

FLUSAR Qi -0,116 -0,545 -0,412 -0,722 -0,621 CE 0,211 0,457 -0,103 0,112 0,605

GALANZ Qi -0,183 -0,157 0,308 -0,061 -0,409

CE 0,153 0,410 0,640 0,093 0,394

Estación NH4 NO2 NO3 PO4 KGUAALC Qi 0,017 -0,221 -0,253 -0,265 -0,494

CE 0,395 0,724 0,753 0,167 0,689

IRALIE Qi -0,140 0,007 0,174 0,103 -0,055

CE 0,283 0,466 0,444 0,061 0,109

IREISL Qi 0,161 0,201 -0,202 -0,223 -0,308

CE -0,207 0,309 0,161 -0,183 0,590

JALGRI Qi -0,217 -0,166 -0,235 -0,296 0,530 CE 0,344 0,167 0,409 -0,106 0,479

JALHUE Qi -0,203 -0,144 -0,325 -0,172 0,008

CE 0,045 -0,105 0,321 -0,010 0,128

MARHIJ Qi -0,058 0,010 -0,227 -0,143 -0,006

CE 0,029 0,563 0,465 0,240 0,264

MATMAE Qi 0,045 -0,225 -0,024 0,051 -0,256

CE 0,021 -0,073 0,316 -0,060 0,855

NAJTOR Qi -0,013 -0,118 -0,325 -0,153 -0,297

CE -0,073 0,089 0,407 -0,012 0,351

NGRLPI Qi 0,009 -0,323 -0,235 -0,200 -0,162

CE -0,009 0,108 0,155 0,797 0,416OCAONA Qi -0,204 -0,106 0,345 -0,442 -0,355

CE 0,046 0,078 0,354 0,135 0,308

SEGBAL Qi -0,133 0,101 -0,191 -0,246 -0,452

CE 0,044 0,263 0,710 0,221 0,472

SEGSEO Qi -0,241 -0,320 -0,083 -0,015 -0,301

CE 0,282 0,234 -0,096 0,049 0,542

SEGSER Qi -0,165 -0,298 0,006 -0,313 -0,555

CE 0,439 0,414 0,183 0,437 0,691

TIRCUZ Qi -0,235 -0,133 0,221 -0,225 -0,292

CE 0,003 0,014 -0,012 0,154 0,332

ZADARC Qi -0,080 -0,058 -0,213 -0,360 -0,640 CE 0,336 0,407 0,375 0,225 0,442

Por el contrario, como la concentración de los iones minoritarios NO2, NH4 y PO4 no está relacionadacon el caudal, se hace impracticable predecir su concentración a partir de las medidas de Q i o CE. Además,las concentraciones de NO2, NH4 y PO4 sí alcanzan niveles altos en muchas estaciones (por encima de losniveles guía o máximos admisibles) lo que exige disponer de una herramienta para establecer laprobabilidad de superar esos niveles. Por ello, la predicción de los valores esperables de NO 2, NH4 y PO4 seha enfocado mediante la búsqueda de la función de distribución de sus concentraciones en cada estación.

Las funciones de distribución ensayadas en cada estación para el NH 4 y NO2 fueron la exponencial ,log-normal , gamma y Weibull , todas asimétricas hacia la derecha. No obstante, en el Flumen en Sariñena yel Noguera Ribagorzana en La Piñana, el mejor ajuste para el NO 2 resultó ser una ley normal y en Ebro en

Ascó una distribución de Laplace (quizás debido a que las distribuciones muestrales eran bimodales). Para

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63

el NH4 todas las estaciones se ajustaron muy bien a ley log-normal y sólo en dos de ellas (Oca en Oña ySegre en Serós) se ha elegido otro ajuste, también de distribución asimétrica.

En cuanto al PO4, la distribución de mejor ajuste resultó ser asimétrica (log-normal o gamma en lamayoría de los casos) y sólo el Irati en Liédena presentó una distribución simétrica (la única significativa) deCauchy . La concentración de PO4 presentó una clara variación con el tiempo que con una función dedistribución diferente en fechas más recientes y por eso se presenta aparte. Las ecuaciones de las

funciones de distribución empleadas se presentan en la Tabla 23, en la que los parámetros están definidostal y cómo se utilizan en las funciones elegidas en cada estación.

Tabla 23. Funciones de distribución empleadas en el análisis de las concentraciones instantáneas deNH4, NO2 y PO4 (X) en 31 estaciones de la cuenca del Ebro.

Función de distribución Ecuación ( )xXPP ≤=

Log-normal

∫ ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

βα−

−

πβ=

x

0

)xln(

dxex

1

2

1P

2

Gamma

( )∫ ⋅β−−α

α⋅

αΓβ

=x

0

x1 dxexP

Weibull α⋅β−−= )x(e1P

Exponencial xe1P ⋅β−−=

Normal

dxe2

1P

x2

x

2

1

∫∞−

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

βα−

−

πβ=

Cauchy

( )∫∞−

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

βα−

+πβ

=

x

2dx

x1

11P

Laplace

∫∞−

βα−

−

β=

x x

dxe2

1P

El criterio para la elección de la distribución de mejor ajuste fue el de elegir en cada estación ladistribución que presentaba una mayor probabilidad aproximada (P) del estadístico de Kolmogorov-Smirnov(DN). Se tomó como criterio de aceptación que P > 0,10, que se cumplió en todos los casos para la

distribución elegida. En las 4 estaciones en que se presentan distribuciones simétricas, éstas fueron lasúnicas significativas (P > 0,10).

La Fig. 15 presenta a modo de ejemplo las funciones de distribución de mejor ajuste para el NH4 y elNO2 en una estación con muchos datos y una distribución típicamente asimétrica (el Ebro en Zaragoza) ypara una estación con pocos datos y distribución aparentemente bimodal (el Noguera Ribagrozana en LaPiñana), en la que el mejor ajuste para el NO2 es, excepcionalmente, una distribución simétrica.

Funciones de distribución de NO 2 y NH 4.

El NH4 y el NO2 se distribuyen, por lo tanto, con una preponderancia de valores muy bajos y valoresocasionales mucho más altos, dando lugar a una función claramente asimétrica y con una larga cola a laderecha. En el caso del NH4, sólo en las estaciones de Cinca en Fraga, Oca en Oña y Segre en Serósresultó preferible una distribución diferente de la log-normal , (Weibull , exponencial y gamma,

respectivamente), aunque el estadístico DN era sólo ligeramente menor que en el de la función log-normal yel ajuste no parecía mejor de visu. Los parámetros de las funciones ajustadas en cada estación (Tabla 24)permiten reproducir para cada valor x, la probabilidad de que la concentración de NH4 en una muestra deesa estación sea inferior a x, esto es, P (NH4 ≤ x). En la Tabla 24 se presenta también el porcentaje de

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64

muestras en las que la concentración de NH4 excederá los límites guía y máximo admisible deconcentración de NH4 para aguas destinadas a consumo humano en cada estación.

EBRZAR

NH4 (meq/l)

P r o b a b i l i d a d

0 0,03 0,06 0,09 0,12 0,150

0,2

0,4

0,6

0,8

1

EBRZAR

NO2 (meq/l)

P r o b a b i l i d a

d

0 2 4 6 8 10(X 0,001)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

NGRLPI

NH4 (meq/l)

P r o b a b i l i d a d

0 0,01 0,02 0,03 0,040

0,2

0,4

0,6

0,8

1

NGRLPI

NO2 (meq/l)

P r o b a b

i l i d a d

0 3 6 9 12 15(X 0,0001)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Figura 15. Funciones de distribución ajustadas para las concentraciones de NH4 y NO2 en lasestaciones Ebro en Zaragoza y Noguera Ribagorzana en La Piñana.

A partir de los parámetros de la Tabla 24 es inmediato calcular los cuantiles de la distribución del NH4 (Tabla 25). Para cada estación se presentan los cuantiles del 50% (mediana), 75%, 90%, 95% y 99%, o lo

que es lo mismo, las concentraciones de NH4 que se superarán en el 50%, 25%, 10%, 5% o 1%respectivamente de las muestras de cada estación (Tabla 25).

Análogamente a como se presentan para el NH4, la Tabla 26 presenta las funciones de distribuciónajustadas en cada estación con sus parámetros y la probabilidad de que la concentración supere el nivelmáximo admisible mientras que la Tabla 27 presenta los cuantiles [50% (mediana), 75%, 90%, 95% y 99%]de la distribución de NO2 en cada estación.

La existencia de funciones de distribución bimodales (o polimodales) en una estación para el NH4 o elNO2 es importante, en cuanto que sugiere que pueden presentarse dos o más poblaciones distintas de NH 4 o NO2 relacionadas con condiciones diferentes (estación de riego y de no riego, por ejemplo).

7/23/2019 Cita Che2005



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65

Tabla 24. Parámetros de las funciones de distribución log-normales ajustadas en cada estación parala concentración de NH4 y porcentaje de muestras en que la concentración de NH4 excederá al nivelguía (NG) y al nivel máximo admisible (NMA) para las aguas destinadas a consumo humano.

Parámetros NG = 0,05 mg/l NMA = 0,5 mg/l

Estación Distribución P(NH4 > NG) P (NH4 > NMA)

ALCONT Log-normal -1,844 0,846 91,1% 8,7%

ARACAP Log-normal -2,373 1,091 71,3% 6,2%

ARAJAC Log-normal -2,477 0,772 74,5% 1,0%

ARBGAL Log-normal -1,060 1,022 97,0% 36,0%

ARGPER Log-normal -1,284 1,052 94,7% 28,7%

BAYMIR Log-normal 0,374 1,544 98,5% 75,5%

CINFRA Weibull 1,007 1,838 95,2% 40,7%

EBRASC Log-normal -1,787 0,886 91,2% 10,9%

EBRCAS Log-normal -1,934 0,975 86,0% 10,2%

EBRMEN Log-normal -1,885 0,981 86,9% 11,2%

EBRMIR Log-normal -1,923 0,928 87,4% 9,3%

EBRTOR Log-normal -1,789 1,019 88,0% 14,1%

EBRZAR Log-normal -1,923 0,928 87,4% 9,3%

EGAAND Log-normal -1,852 0,942 88,6% 10,9%

FLUSAR Log-normal -1,250 1,041 95,2% 29,6%

GALANZ Log-normal -2,118 0,801 86,1% 3,8%

GUAALC Log-normal -1,522 1,293 87,1% 26,1%

IRALIE Log-normal -2,235 1,012 77,1% 6,4%

IREISL Log-normal -1,870 0,933 88,4% 10,4%

JALGRI Log-normal -1,716 0,697 96,6% 7,1%

JALHUE Log-normal -1,526 1,058 91,6% 21,6%

MARHIJ Log-normal -1,558 0,910 94,2% 17,1%

MATMAE Log-normal -2,593 0,939 66,2% 2,2%

NAJTOR Log-normal -2,218 1,387 71,0% 13,6%

NGRLPI Log-normal -2,226 1,082 75,9% 7,8%

OCAONA Exponencial 3,736 82,8% 15,5%

SEGBAL Log-normal -1,516 1,015 92,6% 20,9%

SEGSEO Log-normal -2,234 1,233 72,9% 10,6%

SEGSER Gamma 0,854 1,330 89,8% 44,1%

TIRCUZ Log-normal -2,196 1,112 76,1% 8,8%

ZADARC Log-normal -0,194 1,254 98,7% 65,5%

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7/23/2019 Cita Che2005



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69

pero para el conjunto de las observaciones la concentración de PO4 sigue una distribución gamma (conα = 1,213 y β = 2,670) mucho más asimétrica a la derecha y con una probabilidad mayor de valores muyaltos.

0,01

0,1

1

10

100

o c t - 7 3

o c t - 7 5

o c t - 7 7

o c t - 7 9

o c t - 8 1

o c t - 8 3

o c t - 8 5

o c t - 8 7

o c t - 8 9

o c t - 9 1

o c t - 9 3

o c t - 9 5

o c t - 9 7

o c t - 9 9

o c t - 0 1

o c t - 0 3

P O 4 ( m g / l )

EBRZAR(a)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

o c t - 7 3

o c t - 7 5

o c t - 7 7

o c t - 7 9

o c t - 8 1

o c t - 8 3

o c t - 8 5

o c t - 8 7

o c t - 8 9

o c t - 9 1

o c t - 9 3

o c t - 9 5

o c t - 9 7

o c t - 9 9

o c t - 0 1

o c t - 0 3

P O 4 ( m g / l )

EBRZAR(b)

Figura 16. Evolución de la concentración de PO4 en la estación del Ebro en Zaragoza en escalanormal (a) y logarítmica (b) para el todo período con datos.

En las estaciones de Guadalope en Alcañiz y Tirón en Cuzcurrita el descenso del nivel de PO4 seproduce bastante antes que en las demás estaciones (julio de 1988 y enero de 1990, respectivamente,Tabla 28). La estación en la que el descenso de la concentración de PO 4 fue más tardía es el Arga enPeralta (septiembre de 1998) (Tabla 28).

Esta tendencia ha sido general en las estaciones de la cuenca del Ebro, pero hay excepciones: elBayas en Miranda parece haber incrementado su concentración [Fig. 17(c)] y el Arba en Gallur hapresentado valores extremos muy acusados después de la fecha de descenso del PO4, e incluso puedehaber aumentado su concentración [Fig. 17(d)].

La fecha de cambio de la concentración de PO4 (el escalón de descenso general en todas lasestaciones en torno a 1993-97) se determinó por observación directa de las series en las estaciones en queera aparente (todas excepto Bayas en Miranda, Arba en Gallur, Aragón en Jaca, Jalón en Huérmeda,Matarraña en Maella, Noguera Ribagorzana en La Piñana y Oca en Oña). En estas estaciones, seestableció la función de distribución del PO4 a partir de esa fecha de cambio. En las estaciones sindescenso manifiesto de la concentración de PO4 se determinó la función de distribución del PO4 de toda laserie. Así, las funciones de distribución obtenidas en cada estación permiten calcular las probabilidadesasociadas a ciertos valores X de PO4 [P (PO4 ≤ X)] o los cuantiles de la distribución (Xα, valor de PO4 parael cual P (PO4 ≤ Xα) = α].

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70

0,01

0,1

1

10

100

o c t - 7 3

o c t - 7 5

o c t - 7 7

o c t - 7 9

o c t - 8 1

o c t - 8 3

o c t - 8 5

o c t - 8 7

o c t - 8 9

o c t - 9 1

o c t - 9 3

o c t - 9 5

o c t - 9 7

o c t - 9 9

o c t - 0 1

o c t - 0 3

P O 4 ( m g / l )

EBRZAR(a)

0,01

0,1

1

10

100

o c t - 7 3

o c t - 7 5

o c t - 7 7

o c t - 7 9

o c t - 8 1

o c t - 8 3

o c t - 8 5

o c t - 8 7

o c t - 8 9

o c t - 9 1

o c t - 9 3

o c t - 9 5

o c t - 9 7

o c t - 9 9

o c t - 0 1

o c t - 0 3

P O 4 ( m g / l )

JALGRI(b)

0,01

0,1

1

10

100

o c t - 7 3

o c t - 7 5

o c t - 7 7

o c t - 7 9

o c t - 8 1

o c t - 8 3

o c t - 8 5

o c t - 8 7

o c t - 8 9

o c t - 9 1

o c t - 9 3

o c t - 9 5

o c t - 9 7

o c t - 9 9

o c t - 0 1

o c t - 0 3

P O

4 ( m g / l )

BAYMIR(c)

0,01

0,1

1

10

100

o c t - 7 3

o c t - 7 5

o c t - 7 7

o c t - 7 9

o c t - 8 1

o c t - 8 3

o c t - 8 5

o c t - 8 7

o c t - 8 9

o c t - 9 1

o c t - 9 3

o c t - 9 5

o c t - 9 7

o c t - 9 9

o c t - 0 1

o c t - 0 3

P O

4 ( m g / l )

ARBGAL(d)

Figura 17. Evolución de la concentración de fosfato (PO4) en las estaciones de (a) Ebro en Zaragoza;(b) Jalón en Grisén; (c) Bayas en Miranda y (d) Arba en Gallur durante todo el periodo con datosdisponibles (Octubre 1973 – Septiembre 2004).

Las distribuciones ajustadas a las concentraciones de PO4 con sus parámetros, las probabilidades de

superar los niveles guía y máximo admisible, así como el período de validez de los ajustes utilizados, sepresentan en la Tabla 28, análoga a las Tablas 24 y 26 para NH4 y NO2.

En casi todas las estaciones un porcentaje amplio de las muestras supera el nivel guía para PO 4 (Tabla 28) pero sólo en algunas se llega a superar con una frecuencia superior al 10% el nivel máximoadmisible (Bayas en Miranda, Arba en Gallur, Jalón en Huérmeda, Zadorra en Arce y Guadalope en

Alcañiz). El Bayas en Miranda presenta unos niveles de PO4 muy superiores al resto de las estacionesanalizadas como se refleja en la Tabla 29: el cuantil del 99% es al menos 10 veces superior al máximo delas demás estaciones (Jalón en Huérmeda).

También para el PO4 en algunas estaciones la función de distribución resulta ser aparentementebimodal, y en esos casos generalmente los mejores ajustes son distribuciones simétricas. Como en el casodel NH4 y el NO2 no se ha encontrado una razón para esa bimodalidad (no se ha podido deducir quémuestras pertenecen a una u otra población).

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71

Tabla 28. Parámetros de las funciones de distribución log-normales ajustadas en cada estación parala concentración de PO4; fecha desde la que es válida la distribución presentada (Fecha, T significaque no hay diferencias aparentes en la serie de PO4 y que la distribución es válida en todo el períodocon datos); y porcentaje de muestras en que la concentración de PO4 excederá al nivel guía(NG = 0,4 mg P2O5 /l equivalente a 0,27 mg PO4 /l) y al nivel máximo admisible (NMA = 5 mg P2O5 /lequivalente a 3,35 mg PO4 /l) para las aguas destinadas a consumo humano.

Parámetros

Estación Distribución Fecha P(PO4 > NG) P (PO4 > NMA)

ALCONT Log-normal Feb-95 -1,942 0,777 73,2% 0,4%

ARACAP Log-normal Nov-95 -2,730 0,489 26,5% 0,0%

ARAJAC Exponencial T 9,587 42,7% 0,0%

ARBGAL Weibull T 0,999 1,321 88,2% 23,4%

ARGPER Normal Sep-98 0,162 0,074 84,2% 0,0%

BAYMIR Log-normal T -0,243 1,809 88,6% 42,3%

CINFRA Gamma Sep-95 3,151 17,857 81,6% 0,0%EBRASC Gamma May-96 3,438 17,712 86,3% 0,0%

EBRCAS Gamma Nov-93 2,789 14,408 82,7% 0,0%

EBRMEN Gamma Nov-93 4,537 19,677 94,4% 0,0%

EBRMIR Normal Mar-93 0,160 0,095 77,3% 0,0%

EBRTOR Gamma Ago-96 3,031 15,890 83,7% 0,0%

EBRZAR Normal Jun-93 0,160 0,096 77,1% 0,0%

EGAAND Log-normal Feb-93 -1,805 0,597 85,0% 0,1%

FLUSAR Log-normal Sep-94 -1,023 0,626 98,7% 3,5%

GALANZ Log-normal Ene-97 -2,881 0,441 15,0% 0,0%GUAALC Log-normal Jul-88 -1,315 1,087 84,6% 9,5%

IRALIE Cauchy Feb-93 0,060 0,025 23,0% 0,8%

IREISL Log-normal Jul-96 -2,178 0,648 64,7% 0,0%

JALGRI Log-normal Sep-93 -2,017 0,738 70,9% 0,2%

JALHUE Log-normal T -1,319 1,173 82,7% 11,2%

MARHIJ Log-normal Ene-96 -1,663 0,448 95,5% 0,0%

MATMAE Weibull T 1,000 9,963 42,0% 0,0%

NAJTOR Log-normal Feb-93 -1,645 0,323 99,2% 0,0%

NGRLPI Log-normal T -2,331 1,114 53,3% 1,4%OCAONA Gamma T 2,085 5,052 93,6% 2,7%

SEGBAL Log-normal Nov-91 -1,897 0,943 71,2% 1,7%

SEGSEO Weibull Feb-94 1,003 7,170 64,7% 0,0%

SEGSER Gamma Sep-93 3,452 8,037 98,3% 1,2%

TIRCUZ Weibull Ene-90 1,003 5,678 73,4% 0,0%

ZADARC Log-normal Feb-93 -0,815 0,754 98,4% 11,1%

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72

Tabla 29. Cuantiles (Q mg/l) del 50%, 75%, 90%, 95% y 99% de la distribución de la concentración dePO4 en las 31 estaciones de calidad consideradas.

Q (mg/l) paraP (NO2 ≤ Q)

Estación P = 50% P = 75% P = 90% P = 95% P = 99%

ALCONT 0,1 0,2 0,4 0,5 0,9

ARACAP 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2

ARAJAC 0,1 0,1 0,2 0,3 0,5

ARBGAL 0,5 1,1 1,8 2,4 3,7

ARGPER 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3

BAYMIR 0,8 2,7 8,0 15,4 52,7

CINFRA 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5

EBRASC 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5

EBRCAS 0,2 0,3 0,3 0,4 0,6

EBRMEN 0,2 0,3 0,4 0,4 0,6

EBRMIR 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4

EBRTOR 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5

EBRZAR 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4

EGAAND 0,2 0,2 0,4 0,4 0,7

FLUSAR 0,4 0,5 0,8 1,0 1,5

GALANZ 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2

GUAALC 0,3 0,6 1,1 1,6 3,4

IRALIE 0,1 0,1 0,1 0,2 0,9

IREISL 0,1 0,2 0,3 0,3 0,5

JALGRI 0,1 0,2 0,3 0,4 0,7

JALHUE 0,3 0,6 1,2 1,8 4,1

MARHIJ 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5

MATMAE 0,1 0,1 0,2 0,3 0,4

NAJTOR 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4

NGRLPI 0,1 0,2 0,4 0,6 1,3

OCAONA 0,3 0,6 0,8 1,0 1,3

SEGBAL 0,1 0,3 0,5 0,7 1,3

SEGSEO 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3

SEGSER 0,4 0,6 0,7 0,9 1,1

TIRCUZ 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4

ZADARC 0,4 0,7 1,2 1,5 2,6

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73

2.3.- Caracterización general de las aguas de la cuenca del Ebro. Factores que justifican el contenidoquímico de las aguas

La calidad del agua en las estaciones se analizó con el paquete estadístico WATEQ4F (Hounslow,1995) que permite obtener para una determinada composición química del agua (concentraciones iónicas,pH, Eh y temperatura) la especiación de los elementos presentes y los índices de saturación de losminerales más importantes. Para todas las estaciones se tomó una temperatura media del agua de 20ºC y,

ante la ausencia de valores de Eh, se utilizó el valor por defecto de la aplicación.

El Anejo III presenta los datos de entrada, la especiación y los índices de saturación para losminerales más importantes obtenidos en base a los valores medios del agua de las 31 estacionesanalizadas. Las diferencias estacionales o a lo largo del año no quedan reflejadas en este análisis.

El índice de saturación de una solución para un mineral se define como el logaritmo decimal delcociente entre el producto de las actividades iónicas (IAP) y la constante de solubilidad del mineral [IS = Log(IAP / Ks)]. Cuando IS > 0 la solución está sobresaturada en ese mineral y tiende a precipitar el mineral,mientras que si IS < 0 la solución está sub-saturada y tiende a disolver el mineral en caso de que estépresente. Para la calcita, el IS suele expresarse a través del índice de Langelier (IL) que es la diferenciaentre el pH de la solución y el pH al que precipitaría la calcita en esa solución.

La Fig. 18 presenta el índice de saturación en calcita (IScalcita) y el índice de saturación por yeso

(ISyeso) de las aguas de cada estación encuadradas dentro de su clasificación iónica. Todas las aguaspresentan valores negativos de ISyeso que denotan que no están saturadas en yeso, aunque el IS aumentaconforme mayor es el Ca y el SO4, alcanzando un valor próximo a saturación para la clase D y, enparticular, para el Martín en Hijar (ISyeso = -0,24). En general las estaciones con valores más bajos deIScalcita presentan también los valores más bajos de ISyeso, pues son las estaciones con concentracionesmás bajas y más lejos de la saturación tanto en calcita como en yeso.

Las estaciones de aguas bicarbonatadas cálcicas más diluidas (clases A1 y A2) y, en menormedida, la clase A3, presentan los IScalcita y ISyeso más bajos, con aguas débilmente sobresaturadas encalcita y muy lejos de saturación en yeso. En cambio, las clases B (aguas de composición mixtarelativamente concentradas) y las D (aguas sulfatadas) se encuentran más próximas a saturación en yeso yclaramente sobresaturadas en calcita, con las tres estaciones de las clases D por encima de las demás encuanto a ISyeso. Las aguas clorurado sódicas (clase C) presentan una sub-saturación en yeso parecida,pero son muy variables en cuanto a su IScalcita (su grado de saturación en calcita es bastante diferente, y loque las hace similares es su concentración de Na y Cl). En el conjunto de la cuenca se aprecia unacorrelación positiva entre IScalcita y ISyeso, como se sigue de la correlación positiva entre la concentración deHCO3 y los factores principales de salinidad, yeso y halita (factores F1 y F2 en la Tabla 5, apartado 2.2.1).

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

IScalcita

I S y e s o

Figura 18. Índice de saturación por yeso (ISyeso) y por calcita (IScalcita) para las aguas de 31estaciones de calidad de la cuenca del Ebro. Las estaciones están representadas por suclasificación iónica.

Los índices de saturación respecto a los minerales más usuales se resumen en las Tablas 30(minerales carbonatados) y 31 (minerales sulfatados) para cada estación, extraídos del Anexo III. Losíndices de saturación aportan información sobre el estado de saturación de las aguas con relación a ciertosminerales (es decir, si se produciría la precipitación de estos o no en esas condiciones) pero no una

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información conclusiva sobre el origen de los iones disueltos. Por ello, este análisis se ha completado con elestudio de los minerales que han podido contribuir a la composición de cada agua a partir de las relacionesentre los iones y el nivel de salinidad global (SDT).

Con una excepción, todas las estaciones están sobresaturadas en calcita y aragonito. Las aguaspresentan también saturación en dolomita, excepto el Iregua en Islallana (IS = -0.44) y el Segre en Seo (IS =-0.02). La magnesita no es un mineral frecuente y además es menos soluble que la dolomita, con lo que su

contribución a la concentración de Mg en las aguas es poco probable aún cuando estén saturadas en esemineral. De cualquier forma, todas las estaciones menos siete están sub-saturadas con relación a lamagnesita.

Tabla 30. Índices de saturación (IS) para los principales minerales carbonatados (calcita, aragonito,dolomita y magnesita) en 31 estaciones de la cuenca del Ebro. Las estaciones están ordenadas demenor a mayor IS en calcita. Los valores negativos (aguas que disuelven al mineral) se destacan ennegrita y los valores débilmente positivos (IS < 1, donde el producto de las actividades iónicas no essuperior a la constante de equilibrio en un factor de 10) en cursiva.

IS Calcita IS Aragonito IS Dolomita IS Magnesita

Estación nº Clase CaCO3-trigonal CaCO3-rómbico CaMg(CO3)2 MgCO3

IREISL 36 A1 0,146 -0,002 -0,439 -1,076SEGSEO 23 A1 0,354 0,207 -0,022 -0,867

NGRLPI 97 A1 0,388 0,241 0,150 -0,729

GALANZ 123 A1 0,394 0,247 0,245 -0,641

NAJTOR 38 A1 0,416 0,268 0,218 -0,689

IRALIE 65 A1 0,448 0,300 0,228 -0,710

SEGSER 25 A2 0,452 0,305 0,446 -0,497

ZADARC 74 A2 0,454 0,306 0,216 -0,729

EBRCAS 2 A3 0,460 0,313 0,346 -0,606

EBRMEN 120 A3 0,478 0,331 0,328 -0,642

ARGPER 3 C 0,487 0,340 0,376 -0,603EBRMIR 1 A2 0,506 0,359 0,381 -0,616

ARAJAC 18 A1 0,507 0,359 0,458 -0,540

BAYMIR 165 A2 0,509 0,361 0,363 -0,637

ARACAP 5 A2 0,519 0,371 0,521 -0,489

CINFRA 17 A3 0,525 0,377 0,737 -0,279

SEGBAL 96 A2 0,549 0,401 0,620 -0,420

EBRASC 163 A3 0,612 0,464 0,788 -0,315

EBRTOR 27 A3 0,671 0,524 0,907 -0,256

JALGRI 87 B 0,676 0,529 0,997 -0,170

ARBGAL 60 C0,697 0,550

1,2800,091MATMAE 176 A2 0,720 0,573 1,347 0,136

EBRZAR 11 B 0,742 0,594 1,048 -0,185

FLUSAR 227 B 0,840 0,692 1,436 0,105

GUAALC 15 D1 0,875 0,727 1,434 0,068

OCAONA 93 B 0,905 0,757 1,189 -0,207

TIRCUZ 50 D1 0,905 0,758 1,139 -0,257

EGAAND 3 C 0,916 0,769 1,228 -0,179

JALHUE 9 B 0,927 0,780 1,601 0,182

MARHIJ 14 D2 0,942 0,795 1,441 0,008

ALCONT 226 B 0,954 0,806 1,670 0,225

La presencia de HCO3 en las aguas naturales no implica la disolución de materiales calizos, yaque el HCO3 puede proceder del agua de lluvia, equilibrado con las bases (Ca, Na, K y Mg) que los

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hidrogeniones (H+) han desplazado de los minerales silicatados. Hounslow (1995) propone el cocienteHCO3/SiO2 (con el HCO3 expresado en meq/l y el SiO2 en mmol/l) para identificar la contribución de ladisolución de materiales carbonatados a la concentración de HCO3 del agua (si HCO3/SiO2 > 10 haycontribución de carbonatos y si HCO3/SiO2 < 5 no la hay). Sin embargo, los datos analíticos de la CHE norecogen la concentración de SiO2 (salvo antes de 1989-90, registro no incorporado en este trabajo). Uncriterio aproximado puede ser considerar que la contribución de la disolución de carbonatos es importante si

la salinidad global es al menos de SDT ≈ 500 mg/l, y que para concentraciones inferiores el procesodominante es la disolución de silicatos. Para concentraciones más altas el HCO3 procede mayoritariamentede la disolución de materiales carbonatados cuya solubilidad se incrementa con la mayor salinidad de ladisolución. De ahí que la contribución de los carbonatos (para las aguas diluidas, aproximadamenteSDT ≤ 500 mg/l, donde los iones en disolución provienen esencialmente de la disolución de silicatos ycarbonatos) a la concentración de HCO3 y de Ca y Mg se haya caracterizado a través de los SDT y laconcentración relativa de Ca y Mg (Tabla 32).

Todas las estaciones estaban subsaturadas en yeso y anhidrita (Tabla 31), con los IS para ambosminerales variando entre -0,2 para el Martín en Híjar (estación hipersulfatada, clase D2) y -2,5 para lasestaciones bicarbonatadas más diluidas (clase A1). Las concentraciones más próximas a saturación enyeso se presentan en algunos de los afluentes del tramo inferior derecho del Ebro (Jalón, Guadalope yMartín) y en el Tirón, también afluente por la derecha.

En cuanto a la saturación en halita (NaCl), todas las estaciones están claramente subsaturadas(Anejo III), con el producto de las actividades iónicas al menos 106 veces inferiores a saturación; si bien elIShalita presenta una gran variabilidad siendo máximo en las estaciones clorurado-sódicas (clase C, media =-5,9) y mínimo en las estaciones bicarbonatadas más diluidas (clases A1, media = -8,7).

Tabla 31. Índices de saturación (IS) para los principales minerales sulfatados (yeso y anhidrita) en 31estaciones de la cuenca del Ebro. Las estaciones están ordenadas de menor a mayor IS en yeso. Lasestaciones con IS< -2 (producto de las actividades iónicas inferior a la constante de equilibrio en unfactor inferior a 100) se resaltan en cursiva y las que tienen -2< IS< -1 (factor inferior a 10) en negrita.

Yeso Anhidrita

Estación nº Clase CaSO4·2H2O CaSO4

ARAJAC 18 A1 -2,519 -2,532

SEGSEO 23 A1 -2,516 -2,530

IRALIE 65 A1 -2,423 -2,436

GALANZ 123 A1 -2,214 -2,228

IREISL 36 A1 -1,937 -1,950

ARACAP 5 A2 -1,919 -1,933

EBRMIR 1 A2 -1,795 -1,808

NGRLPI 97 A1 -1,783 -1,797

ZADARC 74 A2 -1,759 -1,772

NAJTOR 38 A1 -1,639 -1,652

BAYMIR 165 A2 -1,624 -1,638

ARGPER 3 C -1,579 -1,592

EBRMEN 120 A3 -1,573 -1,586

MATMAE 176 A2 -1,563 -1,576

CINFRA 17 A3 -1,515 -1,529

Yeso Anhidrita

Estación nº Clase CaSO4·2H2O CaSO4

EBRCAS 2 A3 -1,510 -1,523

SEGSER 25 A2 -1,393 -1,406

SEGBAL 96 A2 -1,386 -1,400

EBRASC 163 A3 -1,292 -1,306

ALCONT 226 B -1,247 -1,26

EBRTOR 27 A3 -1,241 -1,254

EBRZAR 11 B -1,198 -1,211

ARBGAL 60 C -1,169 -1,182

EGAAND 3 C -1,145 -1,158

OCAONA 93 B -1,104 -1,117

FLUSAR 227 B -1,095 -1,108

JALGRI 87 B -1,076 -1,089

JALHUE 9 B -0,961 -0,974

GUAALC 15 D1 -0,794 -0,807

TIRCUZ 50 D1 -0,689 -0,702

MARHIJ 14 D2 -0,223 -0,236

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más pobre en Ca y HCO3, de ahí el descenso del IScalcita. Entre Castejón y Zaragoza se produce unaumento destacado del IScalcita (∆Ca = 31%, más alto) mientras siguen aumentando los IS del yeso y lahalita. Los aportes entre Castejón y Zaragoza son distintos de los tramos anteriores: el incremento de Clque era siempre mayor que el de SO4 pasa a ser menor (∆Cl = 65% frente a ∆SO4 = 96%) siendo tambiénmuy acusado el aumento de Mg (∆Mg = 79%), lo que pone de relieve los importantes aportes de sulfatos deCa y Mg en este tramo.

Entre Zaragoza y Ascó se produce un descenso de los tres IS debido al descenso de la salinidadmedia provocada por la mezcla de caudales de invierno y verano en los embalses del Ebro, especialmenteacusada para la calcita, mientras que entre Ascó y Tortosa los tres índices sufren un ligero aumento a la parde la salinidad global. En el tramo Zaragoza-Ascó el descenso relativo de Na y Cl ( ∆Na = -36% e ∆Cl = -34%) es más acusado que el de Ca y HCO3 (∆Ca = -15 e ∆HCO3 = -19%), pero el IScalcita se reduce muchomás claramente por estar más próximo a saturación.

Para profundizar en el posible origen mineralógico de las sales encontradas en las estaciones se hanempleado las relaciones entre iones siguiendo a Hounslow (1995). Las relaciones iónicas consideradas (lasmedias en cada estación) y su significación en cuanto al origen de los iones en solución se presentan en laTabla 32. Estos índices se utilizan normalmente en aguas subterráneas y sirven de indicadores sobre losminerales disueltos por el agua subálvea que dan lugar a la composición encontrada en la misma. En aguassuperficiales, los valores medios de concentración resultan de la media de medidas de caudales bajos

(caudales base de origen subsuperficial) y de caudales altos con gran participación de la escorrentíasuperficial, la cual no tiene porque mantener las relaciones entre iones que se presentan en el caudal base.No obstante, las concentraciones y ratios medios en una estación pueden servir de orientación para conocerlos minerales responsables de la composición del agua.

Tabla 32. Origen mineralógico de los iones en solución deducido de los ratios entre iones en meq/l[Na/Cl, Ca/SO4, Mg/Ca y (Ca+Mg)/SO4] y de la salinidad total (sólidos disueltos totales, SDT en mg/l),adaptado de Hounslow (1995).

Ratio Valor Interpretación

>1 Fuente de Na distinta de la halita (NaCl).- albita, intercambio iónico.

=1 Na procedente de la halita

Na/Cl <1 si SDT < 50: Agua de lluvia

si 50 < SDT < 500: Dato incorrecto, error probable

si SDT > 500: Intercambio iónico (Ca reemplaza a Na en

las arcillas) o intrusión marina

>1 Fuente de Ca distinta del yeso

=1 Ca procedente de la disolución de yesoCa/SO4

<1 Eliminación de Ca: precipitación de calcita o intercambio iónico

>1 si SDT < 500: Mg procedente de la meteorización de silicatos. ferromagnésicos

si SDT ≥ 500: Disolución de dolomita y precipitación de calcita

=1 Mg procedente de la disolución de dolomita (SDT ≈ 500)Mg/Ca<1 si SDT < 500: Meteorización de minerales graníticos (feldespatos)

si SDT ≥ 500: Disolución de calcita y dolomita

> 0,8 y < 1,2 Posible desdolomitización

(Ca+Mg)/SO4 < 0,8 o > 1,2 Desdolomitización poco probable

Dado que la interpretación de los ratios calculados depende de la salinidad del agua (contribución ono de la calcita al contenido de Ca en aguas muy diluidas) se ha optado por presentar los índicesrepresentados frente a la conductividad eléctrica (CE), indicadora de la salinidad. Los valores medios de loscuatro índices Na/Cl, Ca/SO4, Mg/Ca y (Ca+Mg)/SO4 para las 31 estaciones se presentan en la Tabla 33.

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Tabla 33. Valores medios de sólidos disueltos totales (SDT) y de los ratios entre iones (Na/Cl,Ca/SO4, Mg/Ca y (Ca+Mg)/SO4 en meq/l) en 31 estaciones de calidad de la cuenca del Ebro. Lasestaciones están ordenadas de menor a mayor salinidad. Los ratios Na/Cl > 1,1 y Ca/SO4 > 1,1 estánresaltados en negrita; si Na/Cl < 0,9 o Ca/SO4 < 0,9, en cursiva-negrita; y si 0,8 < (Ca+Mg)/SO4 < 1,2(posible desdolomitización), en cursiva.

Estacion Clasif. iónica SDT Na/Cl Ca/SO4 Mg/Ca (Ca+Mg)/SO4

SEGSEO A1 191 1,36 6,18 0,19 7,31

ARAJAC A1 223 1,23 10,56 0,31 13,29

IREISL A1 242 1,03 2,66 0,20 3,17

GALANZ A1 253 1,05 4,12 0,29 5,26

IRALIE A1 267 0,91 8,93 0,23 10,84

NGRLPI A1 291 1,06 2,14 0,24 2,64

NAJTOR A1 355 0,97 2,31 0,25 2,88

ARACAP A2 375 1,47 3,74 0,32 4,88

EBRMIR A2 377 1,08 3,15 0,24 3,84

ZADARC A2 467 0,95 4,30 0,21 5,12

BAYMIR A2 475 0,98 3,62 0,22 4,26

SEGBAL A2 490 1,12 1,66 0,33 2,18

SEGSER A2 497 1,37 1,44 0,34 1,93

MATMAE A2 508 0,87 2,02 0,80 3,58

EBRMEN A3 521 1,14 2,14 0,24 2,62

CINFRA A3 530 1,21 1,36 0,50 1,97

EBRCAS A3 596 1,09 2,25 0,26 2,79

EBRASC A3 668 1,07 1,41 0,37 1,91

EBRTOR A3 733 1,08 1,39 0,36 1,87

OCAONA B 810 1,04 1,67 0,24 2,08

EBRZAR B 864 1,09 1,58 0,36 2,11

ARGPER C 877 0,97 2,86 0,25 3,52

ALCONT B 880 1,50 1,13 0,58 1,76

GUAALC D1 957 1,08 1,06 0,47 1,52

JALGRI B 981 1,04 1,39 0,43 1,94

JALHUE B 1015 1,00 1,17 0,57 1,81

FLUSAR B 1039 1,60 1,02 0,57 1,58

EGAAND C 1055 1,04 2,40 0,24 2,89

TIRCUZ D1 1095 3,78 0,82 0,21 0,99

ARBGAL C 1312 1,20 1,04 0,75 1,77

MARHIJ D2 2141 0,98 0,87 0,35 1,18

Arbitrariamente, se ha optado por limitar la discusión sobre la contribución de los silicatos y losbicarbonatos al contenido de Ca a las estaciones menos salinas: las 7 de la clase A1, el Aragón enCaparroso y el Ebro en Miranda, que tienen SDT < 377 mg/l, con un salto acusado hasta la siguienteestación (Zadorra en Arce, SDT = 467 mg/l) [Tabla 33]. Ese límite de SDT en las 9 estaciones de menor

salinidad se corresponde con un valor de CE < 0,5 dS/m que se presenta en todas las figuras de ladiscusión que sigue (Figs. 20 a 24).

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En la mayoría de las estaciones la razón Na/Cl se mantiene próxima a 1 (entre 0,9 y 1,1; Tabla 33)indicando que la fuente más general de Na es la disolución de halita (NaCl). Entre las estaciones de menorsalinidad (CE < 0,5 dS/m) el Segre en Seo y las dos estaciones del Aragón (Jaca y Caparroso) tienen unratio Na/Cl muy superior a 1; en esta agua diluidas, cabe suponer que la principal fuente de Na ajena a lahalita es la disolución de albita u plagioclasas sódicas. Entre las estaciones con CE > 0,5 dS/m, el ratioNa/Cl es especialmente alto en el Tirón en Cuzcurrita (Na/Cl = 3,78, Tabla 33) y claramente inferior a 1 sólo

en una estación (Matarraña en Maella; Na/Cl = 0,87); ambas estaciones tienen contenidos iónicos muysingulares y se analizan en detalle más adelante.

La razón Na/Cl también es muy superior a 1 en las dos estaciones que recogen los retornos de riegode Monegros I: Flumen en Sariñena (Na/Cl = 1,60) y Alcanadre en Ontiñena (Na/Cl = 1,60) y aguas abajoen el Cinca en Fraga; en el Segre en Serós y en el Arba en Gallur (Na/Cl > 1,20; Fig.20). En estasestaciones cabe suponer, por su mayor salinidad, que la fuente de Na es el intercambio iónico del Naadsorbido en las arcillas por Ca. En el caso del Flumen y el Alcanadre, dominados por los retornos de riegode Monegros I, la existencia de una fuente alternativa de Na se corresponde con los problemas de sodicidadde algunos suelos de la zona regable de Monegros I.

Entre las estaciones clorurado-sódicas (clase C), sólo el Arba en Gallur presenta un ratio Na/Cl queinduce a pensar en una fuente de Na distinta de la halita. Todas las estaciones de los ríos Aragón y Segre yel Ebro en Mendavia (primera estación del Ebro después de la incorporación del Aragón) presentan

Na/Cl > 1,1 lo que sugiere la presencia de otra fuente de Na distinta de la halita en esas cuencas; así comola del Cinca (Cinca en Fraga Na/Cl = 1,21) aunque en este caso, a falta de estaciones aguas arriba en elCinca para contrastarlo en este estudio, podría deberse exclusivamente a los aportes del Flumen/Alcanadre.

La razón Ca/SO4 discrimina entre las estaciones en las que el aporte de Ca se debe al yeso(Ca/SO4 ≈ 1) y aquellas en las que hay otras fuentes (Ca/SO4 > 1) o sumideros (Ca/SO4 < 1) de yeso (Tabla32). En la generalidad de las estaciones del Ebro analizadas hay otras fuentes de Ca (Tabla 33; Fig. 21).Tan solo en el Guadalope en Alcañiz, Arba en Gallur y Flumen en Sariñena la única fuente de Ca parece serel yeso (Ca/SO4 ≈ 1). En el Flumen en Sariñena, este punto descartaría la pérdida de Ca y enriquecimientoen Na por intercambio iónico, como sugería el elevado ratio Na/Cl.

En el Tirón en Cuzcurrita y Martín en Híjar podrían presentarse, según los criterios de la Tabla 32,procesos de pérdida de Ca (precipitación de calcita o intercambio iónico). Este fenómeno explicaría elelevado cociente Na/Cl y el bajo cociente Ca/SO4 en el Tirón en Cuzcurrita. En el Martín en Híjar la relación

Na/Cl es la propia de la halita, con lo que la baja relación Ca/SO4 podría tener otro origen, como laexistencia de sales sulfatado-magnésicas.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 0,5 1 1,5 2 2,5

CE (dS/m)

N

a / C l ( m e q / L )

.

TIRCUZ

ARAJAC

SEGSEO ARACAP

ALCONT FLUSAR

MATMAE

CINFRA

SEGSER ARBGAL

Figura 20. Relación Na/Cl media en 31 estaciones de la cuenca del Ebro frente a la CE media. Seincluyen los códigos de las estaciones con Na/Cl > 1,2 y en cursiva el de la única estación conNa/Cl < 0,9.

Todas las estaciones de baja salinidad (CE < 0,5 dS/m) (en las que la concentración de Ca se explicaesencialmente para concentraciones bajas por la meteorización de silicatos y para concentraciones

crecientes por la disolución de calcita/dolomita) presentan ratios Ca/SO4 claramente superiores a 1,especialmente el Aragón en Jaca, Segre en Seo e Irati en Liédena (Fig. 21). El resto de las estaciones conCE < 0,5 dS/m, más el Zadorra en Arce y el Bayas en Miranda, mantienen un ratio Ca/SO4 elevado, pero no

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tan manifiesto como las 3 estaciones anteriores, lo que unido a su salinidad (242 mg/l < SDT < 475 mg/l)puede ser indicativo de una importante contribución de la calcita al contenido de Ca.

0

2

4

6

8

10

12

0 0,5 1 1,5 2 2,5

CE (dS/m)

C a / S O 4 ( m e q / L )

ARAJAC

ZADARC

BAYMIR ARGPER

EGAAND

SEGSEO

IRALIE

Figura 21. Relación Ca/SO4 media en 31 estaciones de la cuenca del Ebro frente a la CEmedia. Seincluyen los códigos de las estaciones con Ca/SO4 más elevados.

Conforme aumenta la salinidad, la relación Ca/SO4 tiende a acercarse a 1 (Fig. 21) indicando laparticipación decisiva del yeso en la concentración de Ca de las aguas más concentradas de la cuenca delEbro. La excepción más clara la forman las dos estaciones menos concentradas de la clase clorurado-sódica (clase C): el Arga en Peralta y el Ega en Andosilla; en ambas estaciones la razón Na/Cl es muypróxima a 1, lo que descarta que la fuente de Ca sea el intercambio iónico de Na por Ca; tampoco sonaguas muy bicarbonatadas (%HCO3 = 28% y 31%, respectivamente) y sólo el Ega en Andosilla estábastante por encima de saturación, con lo que la calcita no parece ser una fuente dominante de Ca. Quizásla existencia de otras sales solubles (CaCl2) entre las formaciones salinas que atraviesan el Ega y el Arga(responsables de su característica clorurado-sódica) explicaría ese elevado ratio Ca/SO4.

La relación Mg/Ca ayuda a discriminar entre la contribución de silicatos ferromagnésicos (Mg/Ca > 1)o feldespatos y plagioclasas (Mg/Ca < 1) en las aguas poco concentradas (Tabla 32). En las 9 estacionespor debajo del límite CE < 0,5 dS/m; la relación Mg/Ca mantiene un valor bajo y bastante similar (mediaMg/Ca = 0,25) lo que excluye una participación importante de minerales ferromagnésicos en la composiciónde las aguas diluidas de la cuenca.

0

0,1

0,2

0,30,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 0,5 1 1,5 2 2,5

CE (dS/m)

M g / C a ( m e q / L ) MATMAE

EGAANDTIRCUZ

ARGPERMARHIJ

ARBGAL

Figura 22. Relación Mg/Ca media en 31 estaciones de la cuenca del Ebro frente a la CEmedia. Seincluyen los códigos de las estaciones con Mg/Ca singulares.

Para concentraciones mayores, la relación Mg/Ca informa sobre el origen del Mg y el Ca; paraSDT ≥ 500 mg/l una relación Mg/Ca ≈ 1 indica disolución de dolomita, Mg/Ca > 1 indica procesos deeliminación de Ca (precipitación de calcita o intercambio iónico), y Mg/Ca < 1 indica disolución de calcita ydolomita (Tabla 32). A concentraciones mucho mayores (SDT >> 500 mg/l) la contribución de sales más

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solubles de Mg resta validez a esa aproximación. Entre las estaciones de salinidad media (SDT ≈ 500 mg/l)destaca la elevada razón Mg/Ca del Matarraña en Maella (Mg/Ca = 0,87 y SDT = 508 mg/l; Tabla 33) conunas características que permiten pensar que es la disolución de dolomita la que explica su elevadaconcentración relativa de Mg (Fig. 7, apartado 2.2.1).

En el resto de las estaciones de la cuenca, la razón Mg/Ca parece incrementarse con la CEculminando en el Arba en Gallur (Mg/Ca = 0,75 y CE = 1,80 dS/m). De esa aparente relación, solo sedesligan, por abajo, el Tirón en Cuzcurrita, Ega en Andosilla, Arga en Peralta y Martín en Híjar. La presenciade alguna sal de Ca puede explicar la baja razón Mg/Ca del Ega y el Arga y la elevada concentración de Cadebida al aporte de yeso la del Martín en Híjar, donde no obstante, es necesaria la presencia de Mg paraequilibrar el extraordinario nivel de SO4.

La relación (Ca+Mg)/SO4 se usa para determinar la posibilidad de desdolomitización (Tabla 32). Ladesdolomitización es el proceso de disolución de dolomita y precipitación simultánea de calcita en aguasricas en Ca (procedente de yeso, por ejemplo). En las estaciones estudiadas, sólo el Tirón en Cuzcurrita y elMartín en Híjar presentan un ratio (Ca+Mg)/SO4 que puede indicar presencia de desdolomitización (Tabla33; Fig. 23).

En el Tirón en Cuzcurrita este proceso parece poco probable, puesto que la relación Mg/Ca siguesiendo baja (Fig. 22); mientras que en el Martín en Híjar (con un ratio Mg/Ca algo más elevado) podría

justificar que Ca/SO4 < 1.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0,5 1 1,5 2 2,5

CE (dS/m)

(

C a + M g ) / S O 4 ( m e q / L ) ARAJAC

EGAAND ARGPER

SEGSEO

IRALIE

MARHIJ

TIRCUZ

Figura 23. Relación (Ca+Mg)/SO4 media en 31 estaciones de la cuenca del Ebro frente a la CE media.Se incluyen los códigos de las estaciones con (Ca+Mg)/SO4 singulares.

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2.4.- Masas exportadas (sales, fósforo y nitrógeno)

2.4.1.- Material y métodos

Con el fin de elaborar las masas exportadas en cada estación seleccionada en la cuenca del Ebrohasta el periodo más reciente posible, la CHE facilitó los datos elaborados y aún no publicados de caudales

diarios disponibles. El resto de los valores (hasta septiembre de 2002 o septiembre de 2004) se tomaron delos datos publicados en la página web de CHE (Confederación hidrográfica del Ebro, 2005a). De la serieempleada de 31 estaciones, 21 presentaron datos de caudales completos o con pequeñas lagunas hastaseptiembre de 2004 (que se rellenaron por interpolación entre los valores anteriores y posteriores o porregresión con los caudales diarios de otras estaciones). Estas 21 estaciones son:

- Ebro en Castejón [002]

- Arga en Peralta [004]

- Aragón en Caparroso [005]

- Jalón en Huérmeda [009] (caudalesde Jalón en Calatayud [266])

- Ebro en Zaragoza [011]- Martín en Híjar [014]

- Segre en Seo de Urgel [023]

- Segre en Serós [025]

- Ebro en Tortosa [027]

- Iregua en Islalana [036]

- Najerilla en Torremontalvo [038]

- Tirón en Cuzcurrita [050]

- Arba en Gallur [060]

- Oca en Oña [093]

- Segre en Balaguer [096]

- Noguera Ribagorzana en La Piñana[097]

- Gállego en Anzánigo [123]- Bayas en Miranda [165]

- Matarraña en Maella [176]

- Alcanadre en Ontiñena [226](caudales de Alcanadre en Ballobar[193])

- Flumen en Sariñena [227](caudales de Flumen en Albalatillo[094])

Las restantes 10 estaciones disponen de datos sólo hasta septiembre de 2002 (con huecos en lasseries demasiado importantes para rellenarlos sin mayor información):

- Ebro en Miranda [001]

- Ega en Andosilla [003]

- Guadalope en Alcañiz [015]

- Cinca en Fraga [017]

- Aragón en Jaca [018]

- Irati en Liédena [065]

- Zadorra en Arce [074]

- Jalón en Grisén [087]

- Ebro en Mendavia [120]

- Ebro en Ascó [163].

Tres de las estaciones con datos de calidad empleadas no disponían de aforos (Alcanadre enOntiñena [226] y Flumen en Sariñena [227]) o tenían una serie de caudales con muchas lagunas (Jalón en

Huérmeda [009]). Para aprovechar los datos de calidad de estos ríos (de especial interés por recoger losretornos de riego de Monegros I y Flumen, y por representar el tramo alto del río Jalón, antes de losregadíos de La Almunia, respectivamente), sus datos de calidad se utilizaron junto con los datos de caudalde las estaciones más próximas para determinar, de manera aproximada, las masas exportadas.

Así, la serie de calidad del Jalón en Huérmeda [009] se complementó con la serie foronómica delJalón en Calatayud [266]; la estación de Alcanadre en Ontiñena [226], con los datos de caudal del

Alcanadre en Ballobar [193] y la estación de Flumen en Sariñena [227], con los caudales del Flumen en Albalatillo [094].

Las masas exportadas de cada ion principal se han evaluado como el producto del caudal mediodiario y la concentración medida o estimada (restituida) en ese día. Una vez depurados los datos analíticos,sobre las observaciones que no se han rechazado se calculan una serie de regresiones para cada ion.

Las concentraciones de cualquier ion (X) se han estimado a partir de la regresión lineal con la CE enlas observaciones que tenían CE (una al mes) y a partir de su relación directamente con el caudalinstantáneo (Qi) o el caudal diario (Qd) en los demás días, a no ser que los errores cometidos con esa

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83

estimación fueran mayores que los obtenidos con una interpolación lineal, regresión sobre el caudal mediomensual (Qm) o anual del año hidrológico (Qa).

En síntesis, para cada ion X en cada estación las posibilidades ensayadas para la restitución de lasconcentraciones iónicas son:

a) Regresión sobre la CE:

( ) ( )dS/mCEbaL/mgX ⋅+=

b) Regresión sobre el caudal instantáneo Qi [excepto en el Alcanadre en Ontiñena 226, que carece de datosde Qi y se calcula en su lugar la regresión (c) sobre los caudales medios diarios del Alcanadre en Ballobar193]:

( ) ( )B3i /smQ Amg/LX ⋅=

c) Regresión sobre el caudal medio diario del día de muestreo Qd (en el Alcanadre en Ontiñena-226, estaregresión se calcula sobre los caudales medios diarios del Alcanadre en Ballobar-193):

( ) ( )B3d /smQ Amg/LX ⋅=

d) Regresión sobre el caudal medio mensual Qm:

( ) ( )B3m /smQ Amg/LX ⋅=

e) Regresión sobre el caudal medio anual del año hidrológico Qa:

( ) ( )B3a /smQ Amg/LX ⋅=

f) Interpolación lineal entre el valor anterior y el posterior

β+α

⋅β+⋅α=

+− 1 j1 j j

XXX

donde X j es la concentración en el mes j que deseamos restituir, X j-1 es la concentración en el mes anterior yX j+1 la concentración en el mes siguiente, α es el número de días entre el muestreo j-ésimo y el j+1 y β elnúmero de días entre el muestreo j-1 y el j-ésimo.

Todas las regresiones y la interpolación lineal se han ensayado para todos los iones y se hancomparado los errores de cada método de restitución. Para cada método se ha calculado el error absolutomedio (EAM), el error cuadrático medio (ECM) y el error medio (EM):

∑=

−=n

1 j j j X̂X

n

1EAM ( )

2n

1 j j j X̂X

n

1ECM ∑

=

−= ( )∑=

−=n

1 j j j X̂X

n

1EM

En el caso de regresiones lineales, el EM es 0, pero en las regresiones potenciales EM es distinto de

0 y nos indica el sesgo medio que estamos cometiendo en la estimación de las concentraciones al usar esaregresión. En el caso de la interpolación lineal, EAM y ECM se obtienen a partir de las diferencias entre losvalores interpolados de las concentraciones y los valores medidos en las posiciones 2 hasta n-1 (todosmenos los extremos, es decir, los sumatorios de las fórmulas anteriores se extenderían sólo de j = 2 hasta j = n-1).

En una estación dada, la concentración media diaria de cada ion (X) se estima mediante la regresiónque hace mínima la suma ECM + EM; éste es el criterio que determina la regresión o interpolación que seemplea en cada caso. Este criterio tiene en cuenta el sesgo introducido (EM) y el error aleatorio (ECM) y enprincipio permite asumir que se está utilizando la estrategia que tiene un error de estimación mínimo entrelas propuestas.

El Anexo IV presenta las gráficas que relacionan los SDT y las concentraciones iónicas con loscaudales instantáneos (Anexo IV.1); los SDT y las concentraciones iónicas frente a la CE (Anexo IV.2), queson las dos posibilidades de restitución de concentraciones aparte de la interpolación lineal; los resultadosde los procedimientos de restitución ensayados - parámetros de las regresiones, EAM, ECM y EM -

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Para soslayar los inconvenientes (1) y (2) se han elaborado las masas exportadas sobre una seriecomún de años completos (1991-2000) en todas las estaciones (Tabla 35), en las que los meses perdidosdentro de un año se han restituido a partir de la serie completa de la estación, atendiendo sobre todo a suestacionalidad, análisis que se presenta más adelante.

Tabla 34. Valores medios anuales del caudal (Q) y masas de sal (MS), fosfato (PO 4) y nitrógeno

inorgánico disuelto total (NDT = N-NH4 + N-NO2 + N-NO3) exportadas por cada estación para los añoshidrológicos completos indicados (NºAH). Se presenta también el porcentaje de la masa denitrógeno nítrico sobre el nitrógeno total (N-NO3 /NDT) y el año hidrológico inicial (AH inicio) y final(AH fin) de la serie empleada en cada estación.

Estación Q MS PO4 NDT N-NO3 /NDT NºAH AH inicio AH fin

(hm3 /año) (Tm/año) (Tm/año) (Tm/año) (%)

ALCONT 418,4 332987 156,8 2045,7 97% 13 1989 2004

ARACAP 1650,1 570813 312,4 2172,1 90% 28 1973 2004

ARAJAC 205,3 40873 21,2 97,7 79% 32 1962 2001

ARBGAL 318,8 326992 259,4 2205,7 95% 28 1975 2004

ARGPER 1385,1 864641 979,0 3940,2 87% 30 1973 2004BAYMIR 186,8 62737 636,2 945,7 55% 19 1975 2004

CINFRA 2767,0 1359358 1099,2 3336,6 67% 29 1962 2001

EBRASC 13147,5 7774442 6503,0 24292,5 88% 38 1962 2001

EBRCAS 6528,7 3093470 2518,8 13261,1 90% 32 1973 2004

EBRMEN 3285,0 1501016 1689,3 7298,4 89% 27 1973 2001

EBRMIR 1659,0 594841 333,7 2557,1 86% 40 1962 2001

EBRTOR 10371,9 6672856 4007,0 25906,8 88% 30 1973 2004

EBRZAR 7286,7 4124106 3711,0 22722,6 94% 43 1962 2004

EGAAND 328,5 251868 116,9 969,9 93% 20 1973 2001

FLUSAR 223,6 209513 89,3 917,7 94% 11 1993 2004

GALANZ 812,0 201796 119,6 700,1 84% 30 1973 2004

GUAALC 102,6 67686 40,7 150,6 84% 22 1973 2001

IRALIE 934,0 238633 160,6 782,6 81% 22 1977 2001

IREISL 168,7 37653 28,9 120,4 70% 28 1976 2004

JALGRI 156,4 134044 68,8 606,7 95% 20 1975 2001

JALHUE 214,1 207926 42,2 647,1 96% 9 1994 2004

MARHIJ 17,7 36500 8,8 58,2 91% 24 1976 2004

MATMAE 34,8 15621 2,8 49,6 93% 14 1977 2004

NAJTOR 319,1 88441 81,6 411,4 79% 24 1976 2004NGRLPI 521,7 153770 123,1 289,4 72% 37 1962 2004

OCAONA 140,1 106250 50,3 496,3 94% 26 1976 2004

SEGBAL 708,3 279576 245,0 1277,1 84% 29 1973 2004

SEGSEO 419,0 68209 87,3 251,4 86% 20 1975 2004

SEGSER 2499,1 1041653 1289,6 4878,1 78% 30 1973 2004

TIRCUZ 132,8 137067 33,2 527,6 95% 27 1977 2004

ZADARC 351,9 157464 343,1 2039,0 79% 27 1973 2001

La Tabla 34 muestra que la masa media anual de sólidos disueltos totales aportada por el río Ebro almar (Ebro en Tortosa - EBRTOR) para el período de los años hidrológicos 1973 y 2004 fue de 6,67 millonesde Tm/año (valor de 30 años completos dentro de un período de 32 años). Dado que la aportación media

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86

anual en el mismo período fue 10372 hm3/año, esta masa de sales representa una concentración mediaponderada por el caudal en el Ebro en Tortosa de 643 mg/l. La masa media anual de sales exportada por elEbro en Tortosa concuerda con los valores calculados para otros períodos anteriores [6,70 · 106 Tm/añopara los años hidrológicos 1974, 1975 y 1977 (Alberto et al., 1986b) y 6,95 · 10 6 Tm/año para el período1975-1990 (Navas y Machín, 1995)].

La masa media anual de PO4 exportada por el Ebro en Tortosa fue 4007 Tm/año (equivalentes a 1307

Tm P-PO4/año y a una concentración media ponderada de 0,39 mg PO4/l). La masa media anual denitrógeno inorgánico (N) exportada por el Ebro en Tortosa fue 25907 Tm N/año, equivalente a unaconcentración media ponderada de 2,50 mg N/l, de la que un 88% se encontraba en forma nítrica (NO 3) y elresto prácticamente en forma amoniacal (NH4).

Ante la posible disminución en los últimos años de las aportaciones en la cuenca del Ebro, laconstancia obervada en la masa de sales exportada sugiere que la concentración puede estarincrementándose, y muestra la necesidad de analizar en detalle las tendencias en la masa de sal yconcentración de las aguas del Ebro. Aunque el análisis de tendencias no es objeto de este Convenio, laFig. 24 presenta para el Ebro en Tortosa la evolución anual del caudal, la concentración media ponderadade sólidos disueltos totales (SDTp) y las masas medias de N disuelto (NDT) y PO4, en la que se aprecia elposible aumento de la concentración de sales (SDTp) y la disminución de la carga de PO4 a partir de 1995(apartado 2.2.4).

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

1 9 7 3

1 9 7 5

1 9 7 7

1 9 7 9

1 9 8 1

1 9 8 3

1 9 8 5

1 9 8 7

1 9 8 9

1 9 9 1

1 9 9 3

1 9 9 5

1 9 9 7

1 9 9 9

2 0 0 1

2 0 0 3

Año hidrológico

C a u d a l ( h m

3 / a ñ o )

0,0E+00

1,0E+02

2,0E+02

3,0E+02

4,0E+02

5,0E+02

6,0E+02

7,0E+02

8,0E+02

9,0E+02

1,0E+03

S D T p ( m g / l )

.

Caudal

SDTp

(a)

0,0E+00

2,0E+06

4,0E+06

6,0E+06

8,0E+06

1,0E+07

1,2E+07

1 9 7 3

1 9 7 5

1 9 7 7

1 9 7 9

1 9 8 1

1 9 8 3

1 9 8 5

1 9 8 7

1 9 8 9

1 9 9 1

1 9 9 3

1 9 9 5

1 9 9 7

1 9 9 9

2 0 0 1

2 0 0 3

Año hidrológico

S D T ( T m / a ñ o )

.

0,0E+00

5,0E+03

1,0E+04

1,5E+04

2,0E+04

2,5E+04

3,0E+04

3,5E+04

4,0E+04

4,5E+04

5,0E+04

N D T y P O 4 ( T m / a ñ o )

.

SDT

NDT

PO4

(b)

Figura 24. Evolución anual en el río Ebro en Tortosa de (a) el caudal medio y la concentración mediaponderada de sólidos disueltos totales (SDTp) y (b) las masas medias exportadas de sólidos

disueltos totales (SDT), nitrógeno disuelto (NDT) y fosfato (PO4) en el período de estudio 1973 a2004.

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Respecto a los principales afluentes, es de señalar la contribución de sales relativamente baja de loscuatro tributarios con mayores aportaciones de agua al Ebro: Cinca-Fraga (MS = 1,36 MTm/año; SDTp =491 mg/l), Segre-Serós (MS = 1,04 MTm/año; SDTp = 417 mg/l), Aragón-Caparroso (MS = 0,57 MTm/año;SDTp = 346 mg/l) y Arga-Aragón (MS = 0,86 MTm/año; SDTp = 624 mg/l). Todos los SDTp son inferiores alos del Ebro en Tortosa, lo que señala la importante contribución de sales por afluentes menores y por flujosno controlados (especialmente subterráneos).

La forma dominante del N exportado es el N-NO3, representando más del 80% del N exportado total(NDT) en 23 de las 31 estaciones estudiadas (Tabla 34). Destaca la importancia del N-NH4 del Bayas enMiranda (45%), Cinca en Fraga (31%) y en dos estaciones de ríos con aguas muy diluidas (Iregua enIslallana (29%) y Noguera Ribagorzana en La Piñana (27%). El Bayas en Miranda también es singular porser la estación con la mayor concentración ponderada de PO4 (3,5 mg/l). Todos estos puntos ya sediscutieron en el apartado 2.2.4. En estaciones que recogen aguas de zonas regables y tienen, por tanto,una contribución destacable de los retornos de regadío a su caudal, la proporción de N-NO3 sobre N total esgeneralmente muy alta (Alcanadre en Ontiñena: 97%; Arba en Gallur: 95%; Flumen en Sariñena: 94%; Tirónen Cuzcurrita: 95%; Tabla 34); la excepción a esta regla es el Zadorra en Arce, que con una superficieimportante de regadío en la Llanada Alavesa presenta una relación N-NO3/NDT = 79%.

Para poder realizar comparaciones entre estaciones y analizar la evolución a lo largo del año de lasseries de masas exportadas se eligió el período más extenso posible (años hidrológicos 1991 a 2000) que

tenía la mayor parte de datos completos. Los valores perdidos se rellenaron en las series mensualesmediante regresión sobre las series armónicas (seno y coseno de las frecuencias significativas). Tan sólolas estaciones de Cinca en Fraga, Flumen en Sariñena y Jalón en Huérmeda (en realidad, Jalón enCalatayud, que es donde se tomaron los caudales) tenían un número elevado de datos perdidos en esteperíodo. Las dos últimas no se rellenaron completamente y se analizan con un número menor deobservaciones (8 y 7 años respectivamente en lugar de 10), pero para el Cinca en Fraga se prefirió rellenarla serie dada su importancia dentro de la cuenca.

En cada estación se estableció la regresión lineal entre la serie buscada (caudal mensual y masasmensuales exportadas de SDT, N y PO4) y los valores del seno y coseno de ω, 2ω, 3ω, 4ω y 5ω, dondeω = π/6; es decir, se toma un año como un ciclo y se considera la posibilidad de que existan oscilaciones enlas series estudiadas con frecuencias de 12 meses, 6 meses, 4 meses, 3 meses y 2,4 meses. No sebuscaron oscilaciones de período mayor que un año. En todas las series (excepto en las del Alcanadre en

Ontiñena y en la masa de PO4 para el Flumen en Sariñena) se verificó la presencia de ciclos significativos(P<0,05) de período anual y en la mayoría de ellas también de período menor (sobre todo 4 y 6 meses).Siempre que alguna frecuencia resultaba significativa (P<0,05) se incluían en el modelo las variables seno ycoseno de esa frecuencia. Los valores perdidos en las series se estimaron a partir de estas regresionesarmónicas. En las series para las que no se establecieron estas regresiones los huecos se rellenaron porinterpolación lineal. De esta manera se obtuvo un total de 4 series en cada una de las 31 estacionescompletadas para el período octubre de 1990 a septiembre de 2000 (años hidrológicos 1991 a 2000).

Las exportaciones medias anuales en cada estación de sales, nitrógeno y fósforo para el período1991-2000 se presentan en las Tablas 35 (SDT), 37 (NDT) y 38 (PO 4). El río Ebro en Tortosa exportó enpromedio 6,21 MTm/año, y lo hizo de una forma relativamente constante (CV = 23%) a lo largo de los añosanalizados. Este valor es ligeramente inferior al calculado entre 1970 y 1985 (6,70 a 6,95 MTm/año) debidobásicamente a que el caudal medio del período 1991-2000 (8950 hm3/año) fue muy inferior al caudal mediohistórico del Ebro (14269 hm3/año) y al registrado entre 1970 y 1985 (13182 hm3/año).

La masa anual de sales por unidad de superficie de cuenca del Ebro en Tortosa fue de 74 Tm/km2. Lamasa de sales y el caudal circulante del Ebro en Ascó (SDT = 6,60 MTm/año y Q = 9528 hm3/año)resultaron algo superiores a los del Ebro en Tortosa, como también se observa en trabajos anteriores(Alberto et al. 1986b; Navas y Machín, 1995), debido a las detracciones para riego aguas arriba de Tortosa(azud de Cherta). En este trabajo no se ha considerado la masa exportada por milímetro de precipitación nien el Ebro ni en cada subcuenca porque no se ha considerado específicamente elaborar los datos depresipitaciones para el período, pero sí se presentan ciertas relaciones entre las masas exportadas y loscaudales circulantes en cada estación.

La masa de sales exportada en cada estación viene esencialmente determinada por el caudalcirculante, debido a la menor variabilidad de la concentración salina. Dado que la masa de sales se calculaa partir del caudal y de la concentración, la relación estadística entre masas exportadas y caudales siempreintroduce una cierta correlación espúrea, pero puede ayudar a explicar o apreciar diferencias entre lasestaciones estudiadas.

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Tabla 35. Masa anual de sólidos disueltos totales (SDT) exportada en el período 1991-2000 por cadauna de las 31 estaciones seleccionadas en la cuenca del Ebro: valores medio (Media), máximo (Max),mínimo (Min) y coeficiente de variación (CV). Masa anual por unidad de superficie de la cuencahidrográfica (SDTu). Concentración media ponderada por el caudal Q (SDTp). Caudal medio anual(Q). Caudal medio anual por unidad de superficie de la cuenca hidrográfica (Qu). Superficie de lacuenca hidrográfica de la estación (S).

SDT (Tm/año) SDTu SDTp Q Qu S

Estación Media Max Min CV (%) Tm año-1 km-2 mg/l hm3 año-1 mm km2

ALCONT 345999 576932 226437 36% 102,0 790,8 437,5 129 3391

ARACAP 569690 850360 183524 34% 104,2 386,4 1474,5 270 5469

ARAJAC 41857 55521 23979 28% 175,9 200,4 208,8 877 238

ARBGAL 291836 376018 236018 15% 129,8 1096,4 266,2 118 2249

ARGPER 773940 1082580 552049 21% 286,2 638,6 1211,9 448 2704

BAYMIR 52376 72203 35893 23% 165,2 343,3 152,6 481 317

CINFRA 1462634 2200752 1139174 20% 152,2 566,6 2581,5 269 9612

EBRASC 6605815 9664318 5377117 21% 80,1 693,3 9527,8 116 82458EBRCAS 2600407 3238095 2138028 13% 103,2 494,6 5257,7 209 25194

EBRMEN 1261530 1462974 1074494 11% 105,0 471,1 2677,6 223 12010

EBRMIR 499352 632302 403563 14% 91,1 393,9 1267,8 231 5481

EBRTOR 6213624 9082615 4617845 23% 73,8 694,3 8949,6 106 84230

EBRZAR 3487917 4110904 3020078 11% 86,3 629,4 5542,0 137 40434

EGAAND 286154 495724 177053 36% 198,0 840,2 340,6 236 1445

FLUSAR 211474 290206 137589 24% 133,4 933,2 226,6 143 1585

GALANZ 211168 334043 126660 30% 151,8 268,2 787,3 566 1391

GUAALC 61748 137381 17781 54% 17,8 651,2 94,8 27 3476

IRALIE 212877 293591 163250 19% 137,7 256,8 829,0 536 1546

IREISL 33137 45752 23126 20% 57,8 219,5 150,9 263 573

JALGRI 89794 213422 35220 69% 9,3 959,2 93,6 10 9694

JALHUE 191199 293617 99212 35% 26,7 983,9 194,3 27 7164

MARHIJ 35221 65883 21083 40% 24,8 2171,3 16,2 11 1419

MATMAE 14182 30311 2069 61% 11,3 487,1 29,1 23 1260

NAJTOR 84364 126656 58906 30% 77,4 321,9 262,1 240 1090

NGRLPI 109385 218876 62270 42% 62,3 285,5 383,1 218 1757

OCAONA 83401 127233 42042 33% 79,4 769,4 108,4 103 1051

SEGBAL 319599 769364 130662 69% 41,0 421,2 758,8 97 7796

SEGSEO 72572 140595 47675 42% 58,9 174,1 416,9 338 1233

SEGSER 999818 1506407 749763 25% 78,2 423,9 2358,4 185 12782

TIRCUZ 122111 219968 56382 52% 174,9 1121,6 108,9 156 698

ZADARC 148270 203909 98558 23% 109,3 448,0 331,0 244 1357

La pendiente de la regresión forzada por el origen entre masas exportadas medias anuales y caudalesmedios anuales [Fig 25. (a)] arroja para el conjunto de estaciones seleccionadas de la cuenca del Ebro unaconcentración media ponderada de 641 mg/l, y sugiere la existencia de al menos dos familias o alineacionesprincipales entre SDT y Q. En escala logarítmica [Fig. 25 (b)] se aprecia aún mejor que esas familias secorresponden con las distintas clases de agua establecidas en la cuenca por clasificación jerárquica

(apartado 2.2.1).

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Estas diferencias entre clases resultan más evidentes para la relación entre masa anual de sales porunidad de superficie (SDTu) y caudal por unidad de superficie (Qu) [Fig. 25. (c)]. Aunque la regresión linealentre SDTu y Qu para el conjunto de estaciones (SDTu = 0,208 · Qu + 53; R2 = 0,41) es significativa(P < 0,001), resultan evidentes las diferencias entre las distintas clases establecidas.

Las pendientes de las regresiones SDT-Q separadas por clases proporcionan las concentracionesmedias ponderadas propias de cada clase. Estas regresiones son significativamente diferentes entre sí

(P<0,001) pero las pendientes no son significativamente distintas de la pendiente media (P>0,05) paraninguna de las clases, por lo que se ha preferido dar un resultado global para todas las estaciones:SDT (Tm/año)= 641 · Q (hm3/año) con R2 = 0,97 y s = 251485 Tm/año (s = error estándar de la estima) [Fig.25 (a)].

Dentro de las aguas bicarbonatadas cálcicas más diluidas (Clase A1) hay, como es general en todaslas clases, una gran variabilidad de caudales unitarios (200 mm≤ Qu ≤ 900 mm), pero a valores iguales deQu le corresponden claramente masas de sales unitarias menores que en las otras clases. En líneasgenerales la relación SDTu-Qu es creciente (mayor pendiente y mayores valores de SDTu) en el orden A1-

A2-A3-B-C, y es algo más confusa, aunque también superior, para las clases sulfatadas (D1 y D2).

Es decir, las aguas de cabecera pirenaicas y riojanas (A1) tienen una gran variabilidad en su caudalunitario (Qu) que alcanza valores muy superiores a los de otras clases (lo cual es propio de estaciones decabecera), pero la relación SDTu-Qu está por debajo de la de la clase A2. Además, para las clases A2 y A3el rango de variación de Qu disminuye en magnitud y en su límite inferior [Fig. 25(c)].

SDT = 641·Q

R2 = 0,97

0,0E+00

1,0E+06

2,0E+06

3,0E+06

4,0E+06

5,0E+06

6,0E+06

7,0E+06

0 2000 4000 6000 8000 10000

Q (hm3/año)

S D T ( T m / a ñ o )

.

(a)

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

10 100 1000 10000Q (hm

3/año)

S D T ( T m / a ñ o )

.

Clase A1 Clase A2Clase A3 Clase B

Clase C Clase D1Clase D2

(b)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 200 400 600 800 1000Qu (mm)

S

D T u ( T m a

ñ o - 1 k m - 2

)

Clase A1 Clase A2Clase A3 Clase B

Clase C Clase D1Clase D2

(c)

Figura 25. Relación en las 31 estaciones seleccionadas de la cuenca del Ebro entre (a, b) masa desales media anual exportada (SDT) y caudal medio anual en cada estación (Q) y (c) masa de salesmedia anual exportada por unidad de superficie de la cuenca (SDTu) y caudal medio anual porunidad de superficie de la cuenca (Qu). Las clases se refieren a la clasificación iónica de las aguaspresentada en el apartado 2.2.1.

Para las aguas de la clase A3 (aguas bicabonatado-sulfatado-clorurado-cálcico-sódicas de salinidad

algo más alta), la pendiente de la relación SDTu-Qu es aún más alta y los valores de SDTu correpondientesa niveles similares de Qu son también superiores. Lo mismo se aplica a la clase B (aguas de composición

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mixta, SO4-HCO3-Cl-Na-Ca) en relación a A3; mientras que las aguas clorurado-sódicas tienen valores másaltos de SDTu pero con una pendiente similar a la clase A3. Las aguas de la clase D1 (aguas sulfatado-cálcicas) tienen una pendiente SDTu-Qu mucho más alta (con la reserva de que esta relación se basa ensólo dos elementos y que su composición iónica era bastante diferente) y la clase D2 con la única estacióndel Martín en Híjar (aguas hiper sulfatado-cálcicas) presenta la máxima relación SDTu/Qu de toda lacuenca.

Las ecuaciones de regresión entre SDTu y Qu (generales y forzadas por el origen) para las seisclases con dos o más miembros (todas excepto D2) se presentan en la Tabla 36. Las pendientes y lasordenadas en el origen de las clases son significativamente distintas entre sí (P<0,001), aunque sólo lasclases A1 y D1 tienen una ordenada en el origen (a) significativamente distinta de la ordenada media(P<0,05), mientras que todas las pendientes son significativamente distintas de la pendiente media (P<0,05)excepto la de la clase A3 (P = 0,07). En ninguna de las regresiones individuales SDTu = a + b · Qu con másde 2 estaciones resulta “a” significativamente distinto de 0 (P>0,05), por lo que se incluyen las regresionesforzadas por el origen. Las regresiones lineales genéricas se presentan también, no obstante la nosignificación de “a”, porque sobre ellas se analizan las diferencias entre las pendientes de las regresiones.

Tabla 36. Parámetros y coeficientes de determinación (R2) de las regresiones lineal(SDTu = a + b · Qu) y lineal forzada por el origen (SDTu = B · Qu) entre sólidos disueltos mediosanuales por unidad de superficie (SDTu) y caudal medio anual por unidad de superficie (Qu) para lassiete clases iónicas en que se agrupan las 31 estaciones seleccionadas en la cuenca del Ebro.

Clase Nº SDTu = a + b · Qu SDTu = B · Qu

estaciones a1 b R2 B R2

A1 7 18,0 0,196 0,88 0,229 0,85

A2 7 11,9 0,338 0,97 0,377 0,95

A3 5 28,4 0,404 0,86 0,541 0,75

B 6 2,9 0,764 0,92 0,788 0,91

C2 3 79,7 0,467 0,99 0,704 0,67

D13 2 -15,6 1,221 1,00 1,107 0,99

D24 1 --- 2,171 --- 2,171 ---

1 Valores no significativamente diferentes de 0 (P>0,05) para las clases A1, A2, A3, B y C.2 Clase con solo tres estaciones, condicionando que la regresióngeneral no sea significativa (aunque en el límite: P = 0,058) y que “a”sea no significativo (P>0,05). La regresión forzada por el origentampoco es significativa (P>0,05) a pesar de que “B” es significativo(P<0,05). Esta incongruencia aparente se debe a la existencia de unúnico grado de libertad, por lo que estos resultados deben tomarse concierta reserva mientras no se disponga de más estaciones en estaclase.3

Resultados preliminares y reservados mientras no se disponga demás estaciones en esta clase.4 Dado que solo hay una estación en esta clase, los términos “b” y “B”son el cociente SDTu/Qu.

Las relaciones SDTu/Qu de la Fig 25 (c) y de la Tabla 36 tienen dimensiones de concentración (losvalores de b y B de la Tabla 36 multiplicados por 1000 expresan concentración en mg/l) pero su significadoes distinto al de las pendientes de las regresiones SDT-Q.

En el caso de las relaciones SDT-Q, el coeficiente B’ de la regresión SDT (Tm/año) = B’ · Q (hm3/año)de un conjunto dado de estaciones representa la concentración salina media de esas estaciones (esto es,un valor promediado de SDTp para esas estaciones similar al valor de 641 mg/l (Fig. 25 a) para las 31estaciones seleccionadas de la cuenca del Ebro). Este coeficiente es una concentración media ponderadapor el caudal para cada estación (SDTp en la Tabla 35) o conjunto de estaciones. Multiplicando el valorSDTp de una estación por su caudal anual se estima la correspondiente masa de sales. Asimismo, la masaexportada por una estación con una aportación media anual Qm puede estimarse de forma aproximada

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como 641 · Qm, aunque es obvio que esta estima puede alejarse mucho del valor real en el caso de aguascon caracterísiticas iónicas singulares.

En el caso de las relaciones SDTu-Qu, referidas a masas y caudales por unidad de superficie de lacuenca hidrográfica, pueden efectuarse comparaciones entre estaciones con independencia del tamaño desus cuencas y dependiendo exclusivamente de la clase iónica a la que pertenece la estación (que dependesólo de las concentraciones iónicas – Ca, Mg, Na, HCO3, SO4 y Cl - de sus aguas). El valor “b” o “B” de la

Tabla 36 expresa el incremento de sales exportadas anualmente por unidad de incremento de la aportaciónde agua para las estaciones clasificadas en una clase iónica determinada (A1 a D2). Es decir, lasecuaciones de la Tabla 36 cuantifican, para cada clase de agua, la respuesta de la exportación unitaria desales (SDTu) a los cambios en el caudal unitario (Qu). Las diferentes respuestas de cada clase (de hasta unorden de magnitud entre algunas de ellas) son debidas a sus diferentes composiciones iónicas y no guardanrelación, dentro de una clase, con la magniutd de los aportes totales.

Las relaciones SDTu-Qu permiten inferir la masa unitaria media anual de sales a partir de suaportación media anual en una estación de clase iónica determinada. Con la reserva de que las relacionesse han establecido sobre valores medios anuales, las mismas pueden aplicarse para estimar la masaexportada en un año concreto a partir de la aportación en dicho año. Estas relaciones permiten asimismoestimar para las distintas clases iónicas las variaciones en las masas exportadas debidas a las variacionesobservadas o expectantes en las aportaciones unitarias medias.

Las aportaciones unitarias de una cuenca (Qu) están relacionadas con sus concentraciones mediasponderadas (SDTp), presentándose diferencias significativas entre las clases iónicas. Dentro de cada clase,estas relaciones son pobres, pero para el conjunto de las 31 estaciones existe una relación potencialsignificativa (P<0,001) (Fig. 26) que permite obtener el valor de SDTp medio de una estación a partir de suQu:

0,43s0,46;R;3149·QuSDTp 20,358 === −

Aunque esta ecuación tiene las mismas limitaciones para el uso en años concretos que la anterior, lamisma permite estimar con cierta aproximación SDTp a partir de Qu en estaciones en las que no se disponede medidas de salinidad.

La Figura 26 indica que en las clases iónicas A1 y A2, que son las de aguas más diluidas, el valor de

SDTp permanece prácticamente constante para todo el intervalo de variación de Qu, lo que indica que laconcentración es independiente de la magnitud de los aportes unitarios. Así, la regresión lineal SDTp-Qu noes significativa (P>0,05) para la clase A1 y tiene una pendiente muy baja (-0,276, P<0,05) para la clase A2.Para las clases C, A3 y B los SDTp tienden a disminuir con los incrementos en Qu, aunque las regresionespotenciales no son significativas para las clases A3 y B. Las aguas de composición mixta (clase B)presentan dos grupos diferenciados: los de menor Qu son las estaciones del río Jalón (Jalón en Huérmeday en Grisén) mientras que las otras cuatro tienen un mayor Qu y presentan una gran variabilidad en laconcentración media (desde SDTp = 629 mg/l para el Ebro en Zaragoza hasta SDTp = 933 mg/l para elFlumen en Sariñena). Finalmente, la relación SDTp-Qu es claramente positiva, aunque solo está basada endos estaciones.

La variación media mensual (período 1991-2000) en la masa y concentración de sales se presenta enla Fig. 27 para los cuatro ríos con más de una estación en su recorrido, mientras que los patrones de

variación mensual de SDT, SDTp y Q se presentan en la Fig. 28 en algunas estaciones seleccionadas.En el río Ebro se observa un incremento marcado en la masa de sales entre Mendavia y Castejón que

es especialmente importante entre octubre y mayo (Fig. 27). Para esos mismos meses las concentracionessalinas (SDTp) apenas se incrementan entre estas dos estaciones, lo que indica que el incremento en lamasa de sales en Castejón se debe al aporte de los ríos Ega, Arga y Aragón cuyas aguas tienen enpromedio una salinidad similar a la del Ebro en Mendavia. Por el contrario, en los meses de verano (julio aseptiembre) la salinidad es claramente mayor en Castejón que en Mendavia, mientras que la masa apenasaumenta, lo que se atribuye a que los caudales de verano son casi iguales en Mendavia y Castejón (debidoa las detracciones del canal de Lodosa) y a que la mayor salinidad de los retornos de riego en ese tramo secompensa con los aportes más diluidos de los afluentes Aragón y Arga. En el tramo anterior, Miranda-Mendavia, la masa de sales aumenta en todos los meses, de un modo ligeramente más marcado en losmeses de diciembre-enero y marzo-abril, en correspondencia con los meses de mayores aportaciones, peroel mayor incremento en la concentración se produce en los meses de verano.

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Los hidrogramas mensuales medios y las masas y concentraciones medias mensuales del período1991-2000 a lo largo del año hidrológico presentan en la cuenca del Ebro una tipología diversa recogida enlas figuras del Anexo V.4. Las cuatro familias más frecuentes y de mayor interés se recogen en la Fig. 28 através de cuatro ejemplos. Generalmente, en todas las estaciones se aprecia un cierto paralelismo entremasa y caudal, ya que éste último es más variable que la concentración y es el que determina el valor delas respectivas masas. Sin embargo, este resultado está en algunos casos matizado por las relaciones entre

caudal y concentración.El Flumen en Sariñena recoge los retornos de riego de la zona regable de Flumen (Monegros I) que

ocupa una parte sustancial de su cuenca. Su hidrograma (Q) presenta un primer pico en enero originado porlas lluvias de invierno y una cresta más ancha y creciente entre abril y septiembre producida por losretornos de riego [Fig.28 (a)]. La SDTp presenta una imagen especular de Q, con un valor medio alto de 933mg/l propio de los suelos de regadío salinos que drena. En invierno, la relación inversa SDTp-Q se explicapor el efecto dilución de las escorrentías superficiales, pero durante la campaña de riego esa relacióninversa implica la presencia de volúmenes importantes de agua de baja salinidad (colas de acequias o deparcelas) que diluyen las aguas de drenaje más salinas. Este tipo de relaciones se presenta asimismo en el

Arba en Gallur, Alcanadre en Ontiñena y Jalón en Huérmeda (Calatayud), con distinta importancia relativadel pico de invierno y la cresta de la temporada de riego. El Jalón en Grisén también presenta unhidrograma parecido, pero la cresta de la estación de riego desaparece por la reincorporación de losretornos de riego directamente al Ebro o a las aguas subterráneas. En estas estaciones, la relación entreSDT y Q puede ser bastante buena (Arba en Gallur o Flumen en Sariñena) según el grado de dilución de laestación de riego (salinidad baja del agua de riego y una cierta ineficiencia del sistema).

Las estaciones pirenaicas con predominio del régimen nival presentan normalmente un pico en elhidrograma debido a las precipitaciones de invierno en torno a enero y otro, frecuentemente más acusadodebido al deshielo en torno a mayo (abril en el oeste, y más tarde conforme nos desplazamos hacia el estesobre el eje de los Pirineos), como ocurre con el Gállego en Anzánigo [Fig. 28 (b)]. Este tipo de hidrogramalo presentan, entre las estaciones analizadas, el Irati en Liédena, el Aragón en Jaca y el Segre en Seo deUrgel. Normalmente en estas estaciones la relación SDT-Q es débil (aunque en el Segre en Seo es buenaal tratarse de una cuenca más extensa) porque el agua es de muy baja salinidad (por ejemplo, SDTp = 268mg/l en el Gállego en Anzánigo) y porque su rango de variación es muy pequeño [Fig. 28 (b)].

Flumen en Sariñena (1993-2000)

0

5

10

15

20

25

30

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

Q ( h m

3 / m e s )

800

850

900

950

1000

1050

1100

1150

1200

S D T p ( m g / l )

Q (hm3/m)

SDT (Tm/m)

SDTp (g/l)30000

0

10000

20000

S D T ( T m / m e s )

(a)

Gállego en Anzánigo (1991-2000)

0

20

40

60

80

100

120

Oc t Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep

Q ( h m

3 / m e s )

200

220

240

260

280

300

320

340

S D T p ( m g / l )

Q (hm3/m)SDT (Tm/m)SDTp (g/l)

40000

0

20000

S D T ( T m / m e s )

.

(b)

Ebro en Castejón (1991-2000)

0

100

200

300

400

500

600700

800

900

Oc t Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep

Q ( h m

3 / m e s )

200

300

400

500

600

700

800

S D T p ( m g / l )

Q (hm3/m)SDT (Tm/m)SDTp (g/l)

S D T ( T m / m e s )

0

4e+06

2e+06

6e+06

(c)Segre en Serós (1991-2000)

0

50

100

150

200

250

300

350


Q ( h m

3 / m e s )

300

350

400

450

500

S D T p ( m g / l )

Q (hm3/m)

SDT (Tm/m)SDTp (g/l)

S D T ( T m / m e s )

.

0

5e+04

1e+05

(d)

Figura 28. Caudal medio mensual (Q) y masa (SDT) y concentración (SDTp) medias mensuales en lasestaciones de (a) Flumen en Sariñena, (b) Gállego en Anzánigo, (c) Ebro en Castejón y (d) Segre en

Serós para el período 1991-2000.

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La mayor parte de las estaciones analizadas podrían encajar en un régimen mixto de aportespluviales en otoño-invierno (de noviembre a enero) y en primavera), y de aportes nivales entre marzo ymayo, dando lugar a hidrogramas con dos picos: uno en invierno y otro en primavera, siendo el primeronormalmente el más acusado, como se aprecia para el Ebro en Castejón [Fig. 28 (c)].

Se trata de estaciones del tramo alto-medio del Ebro (Miranda, Mendavia, Castejón y Zaragoza) oterminales de afluentes importantes (Aragón en Caparroso, Arga en Peralta, Ega en Andosilla, Najerilla en

Torremontalvo, Tirón en Cuzcurrita, Zadorra en Arce, Oca en Oña o Bayas en Miranda). Normalmente setrata de ríos poco regulados y se presenta un estiaje claro en verano [Fig. 28 (c)], que no se acusa tanto enla masa de sales debido a los incrementos de SDTp en esos meses.

La relación SDT-Q es generalmente entre aceptable y buena (elevados R2, Tabla 11), lo que originaque las elevadas oscilaciones de Q conduzcan a una atenuación en las oscilaciones de las masas de sal.

Algunas estaciones de la margen derecha (Martín en Híjar y Guadalope en Alcañiz) presentan un único picoen el hidrograma en primavera, claramente relacionado con las precipitaciones en el Guadalope (donde hayun efecto de dilución muy claro) y de un origen más confuso en el Martín, donde no hay una buena relaciónSDT-Q.

El Segre en Serós [Fig. 28 (d)] y el Cinca en Fraga (los dos afluentes más caudalosos del Ebro) tienenun caudal relativamente poco variable entre octubre y junio, con los picos propios de las lluvias de invierno yel deshielo de primavera bastante atenuados, y presentan un estiaje menos acusado que en otrasestaciones. La relación SDT-Q es aceptable por tratarse de grandes cuencas, y por ello las oscilacionesanuales del caudal se manifiestan muy atenuadas en la masa exportada, bastante uniforme a lo largo delaño.

Entre las estaciones en las que el patrón anual de masa de sales exportadas se ve afectada porembalses están el Ebro en Ascó y en Tortosa y el Noguera Ribagorzana en La Piñana (Santa Ana). El Ebroen Ascó y en Tortosa presentan un hidrograma como el de la Fig. 28 (c) pero con el pico de primaveraespecialmente atenuado y una relación SDT-Q muy pobre (por efecto de la mezcla de aportes de verano einvierno en los embalses aguas arriba), con una variación escasa de los SDT, de tal manera que la curvaanual de masa de sales exportada es muy paralela a la del caudal. El Noguera Ribagorzana en La Piñanase caracteriza por una salinidad casi constante (y no relacionada con el caudal) y un caudal que presentauna crecida amplia entre abril y septiembre que se corresponde con las aportaciones para riego. La curvade masa exportada sigue muy fielmente a la de caudal.

La masa anual media (período 1991-2000) de nitrógeno inorgánico disuelto (NDT) exportado por elEbro en Tortosa fue de 22519 Tm N, equivalente a 2,7 kg N ha -1 año-1 (Tabla 37). El Segre y el Cinca, losdos afluentes más caudalosos (CINFRA: Q = 2582 hm3/año; SEGSER: Q = 2358 hm3/año) son los que máscontribuyen a esa carga (3978 Tm N/año y 5623 Tm N/año, respectivamente). Sin embargo, es destacableque afluentes con caudales mucho más bajos presentan contribuciones del mismo orden de magnitud: Arbaen Gallur (NDT =1926 Tm/año; Q =266 hm3/año); Arga en Peralta (NDT =3470 Tm/año; Q=1212 hm3/año);

Alcanadre en Ontiñena (NDT =2121 Tm/año; Q =438 hm3/año).

Aunque las concentraciones medias ponderadas de N presentan una variabilidad similar a las de losSDT para las 31 estaciones seleccionadas de la cuenca del Ebro (en ambos casos, CV medio = 64%), lasmasas unitarias de N (Nu: CV = 117%) son mucho más variables entre las estaciones estudiadas que lasmasas unitarias de sales (SDTu: CV = 62%) debido a que los aportes de N están mucho más afectados porrazones antrópicas.

La estación con mayor aportación unitaria de N es el Bayas en Miranda (37 kg N ha-1 año-1), seguidadel Zadorra en Arce (14 kg N ha-1 año-1) y el Arga en Peralta (13 kg N ha -1 año-1). De estas tres estacionessólo el Zadorra en Arce presenta una ocupación importante de regadío, por lo que estas elevadasaportaciones unitarias de N no son atribuibles en principio a un desarrollo especial del regadío sino a otrosfactores naturales o antrópicos.

Algunas estaciones situadas en las cabeceras de ríos pirenaicos (Aragón en Jaca: 5 kg N ha-1 año -1;Irati en Liédena: 5 kg N ha-1 año-1) o riojanos (Tirón en Cuzcurrita: 9 kg N ha-1 año-1; Oca en Oña: 4 kg N ha-

1 año-1 y Najerilla en Torremontalvo: 4 kg N ha-1 año-1) presentan también concentraciones de N por unidadde superficie relativemente altas. En el caso del Aragón y del Irati este elevado nivel de N por ha no parecederivarse de la actividad agrícola, al ser zonas predominantemente de montaña; en el caso de los ríosriojanos, sí es más factible que ese nivel de Nu se deba, al menos en parte, a la actividad agrícola deregadío en las vegas de sus ríos.

Las tres estaciones con mayor proporción de regadío en sus cuencas son el Arba en Gallur (9 kg Nha-1 año-1), el Alcanadre en Ontiñena (6 kg N ha-1 año-1) y el Flumen en Sariñena (6 kg N ha-1 año-1) y las

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tres presentan contribuciones importantes de N por ha; pero es más reseñable que dos de ellas (Arba enGallur: NDTp = 7 mg N/l y Alcanadre en Ontiñena: NDTp = 5 mg/l) se encuentran entre las cinco estacionesde la cuenca con mayor concentración de N [las otras tres son el Bayas en Miranda (NDTp = 8 mg/l), Tirónen Cuzcurrita (NDTp = 6 mg/l) y Zadorra en Arce (NDTp = 6 mg/l), las dos últimas con una importanteocupación de regadío]; siendo el NDTp del Arba en Gallur el máximo en la cuenca.

La masa anual media (período 1991-2000) de fosfato disuelto (PO4) exportado por el Ebro en Tortosa

fue de 4886 Tm PO4, que supone una aportación media por unidad de superficie (Pu) de 0,4Tm PO4 año-1 km-2 y una concentración media ponderada de [PO4]p = 0,4 mg/l (Tabla 38).

Tabla 37. Masa anual de nitrógeno inorgánico disuelto (NDT) exportada en el período 1991-2000 porcada una de las 31 estaciones seleccionadas en la cuenca del Ebro: valores medio (Media), máximo(Máx), mínimo (Mín) y coeficiente de variación (CV %). Masa anual por unidad de superficie de lacuenca hidrográfica (Nu). Concentración media ponderada por el caudal (NDTp).

NDT (Tm/año) Nu NDTp

Estación Media Max Min CV (%) kg N año-1 ha-1 mg/l

ALCONT 2121 3513 1350 36% 6,3 4,8

ARACAP 2654 4187 826 43% 4,9 1,8

ARAJAC 172 332 41 61% 7,2 0,8

ARBGAL 1926 2576 1499 17% 8,6 7,2

ARGPER 3470 4393 2394 19% 12,8 2,9

BAYMIR 1185 4153 372 95% 37,4 7,8

CINFRA 3978 6358 3106 24% 4,1 1,5

EBRASC 24999 39135 19198 25% 3,0 2,6

EBRCAS 11011 13918 8778 15% 4,4 2,1

EBRMEN 8869 13806 5887 29% 7,4 3,3

EBRMIR 3207 5073 1985 29% 5,9 2,5

EBRTOR 22519 32979 15277 24% 2,7 2,5EBRZAR 20985 30243 15671 22% 5,2 3,8

EGAAND 1402 2643 659 38% 9,7 4,1

FLUSAR 921 1159 681 17% 5,8 4,1

GALANZ 691 1044 417 28% 5,0 0,9

GUAALC 148 345 39 56% 0,4 1,6

IRALIE 698 972 536 19% 4,5 0,8

IREISL 119 210 54 45% 2,1 0,8

JALGRI 367 907 131 72% 0,4 3,9

JALHUE 621 917 420 28% 0,9 3,2

MARHIJ 58 104 34 39% 0,4 3,6

MATMAE 53 121 7 76% 0,4 1,8

NAJTOR 386 596 259 32% 3,5 1,5

NGRLPI 214 434 125 43% 1,2 0,6

OCAONA 386 603 187 35% 3,7 3,6

SEGBAL 1670 4443 604 83% 2,1 2,2

SEGSEO 286 483 156 41% 2,3 0,7

SEGSER 5623 11954 3147 45% 4,4 2,4

TIRCUZ 626 1591 186 83% 9,0 5,8

ZADARC 1921 2681 1255 23% 14,2 5,8

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Zaragoza desaparece aguas abajo (Ascó y Tortosa) debido a los procesos de mezcla en los embalses deMequinenza, Ribarroja y Flix y a los aportes más diluidos del Segre-Cinca. Así, en Ascó sólo se aprecia unaligera variación mensual de NDTp, y en el Ebro en Tortosa esa oscilación desaparece completamente y seobtiene un valor de NDTp constante de en torno a2,5 mg/l durante todo el año.

Las masas medias mensuales de PO4 muestran asimismo un claro incremento entre Miranda yZaragoza, al igual que las concentraciones (PO4p) [Figs. 30 (a) y (b)]. La masa de fosfato exportada en

Miranda tiene unos máximos en diciembre-enero y marzo-abril similares a los de la masa de sales y de N ycon el mismo origen. La masa de PO4 presenta también dos picos en Zaragoza (diciembre y abril) y Ascó(diciembre y marzo), registrándose también un claro incremento del PO4 transportado entre Zaragoza y

Ascó [Fig. 30 (a)]. La masa de PO4 en Ascó es claramente superior a la de Tortosa entre octubre ydiciembre, mientras que entre enero y septiembre es bastante similar en ambas estaciones, alternandovalores más altos en una u otra.

La concentración media mensual de PO4 es bastante constante a lo largo del año en Miranda y másvariable en las demás estaciones [Fig. 30 (b)]. En Zaragoza es algo irregular, siendo especialmente alta en

junio y julio (en julio se alcanza el mayor nivel de las cuatro estaciones: PO4p = 0,55 mg/l) y con otro picosecundario en noviembre.

En Ascó y Tortosa la concentración de PO4 presenta un ciclo de seis meses con máximos en octubrey marzo y mínimos en febrero y mayo en Ascó y en diciembre y mayo en Tortosa, siendo la onda algo mássuave en Tortosa [Fig. 30 (b)]. Entre octubre y diciembre, PO4p es mayor en Ascó que en Tortosa,contribuyendo a la mayor masa transportada a través de Ascó en esos meses, mientras que el resto delaño, PO4p es mayor en Tortosa que en Ascó, lo que hace que la masa de PO 4 exportada en Tortosa seamayor, excepto en los meses de verano, cuando las detracciones para riego aguas arriba de Tortosa(Cherta) reducen el caudal en Tortosa y provocan que la masa de PO4 circulante sea menor que la de Ascó[Fig. 30 (b)].

0,0E+00

1,0E+02

2,0E+02

3,0E+02

4,0E+02

5,0E+02

6,0E+02


P O 4 ( T m / m e

s )

. EBRMIR

EBRZAR

EBRASC

EBRTOR

Río Ebro (a)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6


P O 4 p ( m g / l )

.

EBRMIREBRZAREBRASCEBRTOR

Río Ebro (b)

Figura 30. (a) Masa media mensual de fosfato (PO4) exportada y (b) concentración media mensualponderada por el caudal de fosfato (PO4p) en las cuatro estaciones del río Ebro con observacionesmensuales para el período 1991-2000 (Ebro en Miranda, Zaragoza, Ascó y Tortosa).

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3.1.2.- Metodología.

3.1.2.1.- Balance Hídrico.

La realización del balance hídrico en el área regable incluida en la cuenca del Arba (ReCoR-

Bardenas) requirió la medición o estimación de las principales entradas y salidas de agua en elsistema entre el momento inicial (1 de abril de 2004) y final (31 de marzo de 2005) del balance.

Cómo entradas se consideraron la precipitación (P), el riego (R), el agua destinada a turbinar en laminicentral eléctrica de la acequia Cinco Villas y no utilizada posteriormente para el riego (TU), elabastecimiento a poblaciones (A), las entradas de agua con caudal controlado a través de los ríosRiguel (RI), Arba de Luesia (AL) y Arba de Biel (AB) y por último, la estimación de entradas deagua a través de cursos de agua no controlados (NC). Cómo salidas se consideraron laevapotranspiración (ET), el drenaje a través del Arba en Tauste (AT), las pérdidas por evaporacióny arrastre del riego por aspersión (PEA), las salidas a través de dos acequias laterales que puenteanla estación del Arba en Tauste (AC) y el flujo subterráneo a través del aluvial del Arba (SB). Así, el

incremento de agua en el sistema es igual a la diferencia entre las entradas y salidas expresándose laecuación que rige el balance de agua desarrollado cómo:

(P+R+TU+A+RI+AL+AB+NC) – (ET+AT+PEA+AC+SB) = ∆ Agua en el sistema

Las entradas por precipitación fueron obtenidas diariamente a partir de cuatro estacionesagroclimáticas (Sádaba, Ejea, Luna, Santa Engracia; Fig. 1) de la red SIAR en Aragón (Red delMinisterio de Agricultura para el Asesoramiento al Regante). Los datos diarios de las cuatroestaciones agroclimáticas (anexo III) se han interpolado para cada una de las 14 Comunidades deBase que se incluyen dentro del área de estudio. Esta interpolación se realizó mediante la técnica dela inversa del cuadrado de la distancia (Isaaks y Srivastava, 1989). Las coordenadas de lasestaciones agroclimáticas y de los centroides de las Comunidades de Regantes necesarias paraefectuar las interpolaciones se presentan en el anexo IV junto a la superficie que ocupa cadacomunidad de regantes.

Los volúmenes mensuales de riego (R), agua destinada a turbinar (TU) y abastecimiento a poblaciones (A) fueron facilitados por la oficina que CHE tiene en Sádaba (anexo V). Igualmente elservicio de Hidrología de CHE facilitó los caudales medios diarios de las estaciones de aforo delRiguel en Sádaba (RI), Arba de Luesia en Biota (AL) y Arba de Biel en Erla (AB) cuyos datos se

presentan en el anexo VI. Los caudales del Riguel en Sádaba y del Arba de Biel en Erla debieroncorregirse descontando los caudales de riego aportados a estos ríos aguas arriba de sus estaciones de

aforo para el riego de las Comunidades de El Bayo y Santía. La estimación de entradas de agua através de cursos de agua no controlados (NC) requirió la extrapolación de los volúmenes de aguacontrolados por el Riguel en Sádaba (196 km2), Arba de Luesia en Biota (144 km2) y Arba de Bielen Erla (262 km2) al resto de la superficie de la cuenca del Arba no incluida en el área regable y sinestaciones de aforo para el control de su caudal (676 km2 que se corresponden con el 31% de lacuenca del Arba).

En cuanto a las salidas, la evapotranspiración potencial (ETc) se estimó diariamente para cadaComunidad de regantes y cultivo a partir del producto entre la evapotranspiración de referencia(ET0) y los coeficientes de cultivo (Kc). Las ET0 diarias para cada una de las 14 comunidades quegestionan el área de estudio, se interpolaron para cada comunidad del mismo modo que la

precipitación a partir de las ET0 calculadas por el método de Penman-Monteith (Allen et al., 1998)en las cuatro estaciones agroclimáticas utilizadas de la red SIAR y cuyos valores se presentan en el

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anexo VII. Los valores de Kc mensuales y periodo vegetativo de cada cultivo (anexo VIII) fueronobtenidos de CHE (2004b) para la comarca de Ejea de los Caballeros. En la superficie y periodossin cultivo de regadío se estimó un valor de K mensual calculado como la Kc inicial según lametodología de Allen et al., (1998) que depende del tipo de suelo, de la ET 0, y de la intensidad yfrecuencia de los eventos de lluvia. Excepcionalmente para la alfalfa y el arbolado el valor de K

considerado en periodo sin cultivo fue de 1, al igual que para la superficie cultivada de hierba.

En cuanto a las salidas de agua por el drenaje de ReCoR-Bardenas, el caudal medio diario del Arbaen Tauste fue facilitado por el Servicio de Hidrología de CHE (anexo IX) mientras que el drenajesubterráneo a través del aluvial del Arba en Tauste fue estimado aplicando la ley de Darcy donde, elcaudal es igual al producto entre la permeabilidad, la sección saturada y el gradiente hidráulico. A

partir de la información hidrogeológica recogida en ITGE (1985) se estimó la permeabilidadmáxima del aluvial del Arba en 100 m/día, el gradiente hidráulico en 0,0033 m/m y el espesorsaturado en 10 m que multiplicado por los 1.500 m de longitud transversal que tiene el acuíferohacen una sección saturada de 15.000 m2.

El porcentaje de pérdidas por evaporación y arrastre (PEA) en el riego por aspersión fue calculadocomo la media de los valores estimados mediante las dos relaciones encontradas por Dechmi (2003)y Salvador (2003) con la velocidad del viento a 2 metros sobre la superficie (v, m/s) y la humedadrelativa a 1,5 m sobre el suelo (HR, %):

PEADechmi (%) = 12.6 + 10.88 log v; Dechmi (2003)PEASalvador (%) = 20.34 + 0.214 v2 – 2.29·10-3 HR 2; Salvador (2003)

Las velocidades de viento y humedades relativas medias de la estación de riego fueron obtenidas delas estaciones agroclimáticas de la red SIAR (v= 2,6 m/s y HR= 64%) mientras que la estimacióndel agua de riego aplicado por aspersión se obtuvo de multiplicar la superficie en riego poraspersión facilitada por cada Comunidad por un consumo medio para el que no se disponía de datosreales y que fue estimado en 7.000 m3/ha.

Por último, las salidas de agua a través de dos acequias laterales (acequia Nueva y Figueruelas) que partiendo desde el Arba en Escorón (Fig. 1) riegan las Huertas Altas de Tauste y salen deReCoR-Bardenas puenteando la estación de aforos del Arba en Tauste (AC), se estimó a partir deun caudal medio de 200 l/s (Guardería de Riegos de la Comunidad Huertas Altas de Tauste,comunicación personal).

3.1.2.2.- Índices de calidad del riego.

3.1.2.2.1.- Eficiencia de riego.

Para evaluar la calidad del riego se determinó la eficiencia de riego (ER) mediante la división de lasnecesidades hídricas netas (NHn) entre la dotación de riego (R).

R

NHn ER =

Las NHn de un cultivo en una determinada comunidad de regantes y mes “i” fueron calculadascomo la ETci del cultivo menos la suma de la precipitación efectiva (Pef i) y el agua almacenada enel suelo el mes anterior (Asi-1).

)( 1−+−= iii As Pef ETc NHn

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La concentración del agua de riego, del agua utilizada para turbinar y la del abastecimiento a las poblaciones se determinó recogiendo nueve muestras de agua tomadas en el Canal de Bardenasdurante la estación de riego. En las aguas fue analizada la conductividad eléctrica a 25ºC (CE,dS/m) y la concentración de nitrato ([NO3

-], mg/l) además del residuo seco (RS, mg/l) y laconcentración de bicarbonato ([HCO3

-], mg/l) necesarios para la estimación del Total de Sólidos

Disueltos (TDS, mg/l) cómo: TDS (mg/l) = RS (mg/l) + ½ HCO3-

(mg/l); (Custodio, 1983).

Dado que la variabilidad en la composición química del agua del canal de Bardenas fue pequeñarespecto a la magnitud del error de los métodos analíticos utilizados (Conductímetro ORION en CEy Autoanalyzer 3 en [NO3

-]), se optó por introducir durante todo el periodo del balance los valoresmedios de las muestras analizadas (anexo X).

La CE del agua de lluvia fue estimada mensualmente a partir de los valores medios registrados en el periodo 1988-2000 en la estación que el EMEP tiene en Logroño (http://www.nilu.no/projects/ccc/)que se presentan en el anexo XI. El Total de Sólidos Disueltos fue estimado a través de la relacióngeneralmente aceptada: TDS (mg/l)= 640·CE (dS/m) (Bower and. Wilson, 1965).

Al igual que para el agua del canal de Bardenas, también se tomaron muestras de los ríos Riguel enSádaba, Arba de Luesia en Biota, Arba de Biel en Erla y Arba en Tauste donde se analizaron la CE,RS y [HCO3

-]. Mediante una regresión se obtuvo la relación lineal entre CE (dS/m) y TDS (mg/l)(anexo XII) y con ellas se transformaron las CE determinadas en las muestras de los cuatro ríos aTotal de Sólidos Disueltos.

Acorde con la escasa variabilidad de la calidad de los ríos entrantes en la zona regable (Riguel enSádaba, Arba de Luesia en Biota, Arba de Biel en Erla) se determinó una frecuencia trimestral parael muestreo manual y análisis de CE y [NO3

-] en sus aguas (anexo XIII). A la masa de sales ynitrato cuantificada en los ríos Riguel en Sádaba y Arba de Biel en Erla se descontó las masasaportadas a estos ríos para el riego de las comunidades de El Bayo y de Santía. La masa decontaminantes (sales y nitrógeno) introducidos en los cursos de agua exteriores al regadío nocontrolados se estimó proporcionalmente a la superficie controlada por el Riguel, Arba de Luesia yArba de Biel en Sádaba, Biota y Erla.

La mayor variabilidad de la calidad del Arba en Tauste obligó a la instalación de un tomamuestrasautomático de aguas que permitió el muestreo con una frecuencia diaria (a las 12:00 horas solares)

para el posterior análisis en laboratorio de la CE y [NO3-] (anexo IX). Lamentablemente diversos

problemas con la estación de aforos del Arba en Tauste generados por la riada de primeros deseptiembre interrumpieron temporalmente el muestreo y hubo que buscarle una nueva ubicación en

la carretera que une Tauste con Sancho Abarca (anexo fotográfico).Para las salidas a través de las dos acequias que puentean el Arba en Tauste (acequia Nueva yFigueruelas) se asignó la concentración media de las tres muestras recogidas en Arba en Escorón(AES, Fig. 1, anexo II) desde donde toman el agua (TDS= 850 mg/l; [NO3

-]= 25 mg/l). Para el aguasubterránea saliente se asignó las concentraciones medias de las tres muestras de agua del pozomuestreado en Tauste (PT: sur del aluvial del Arba, TDS= 1.758 mg/l; [NO3

-]= 61 mg/l, Fig. 1,anexo II).

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Caracterización de la calidad de las aguas superficiales y control de los retornos del riego e

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Tabla 1. Balance hídrico mensual, para la estación de riego (R), no riego (NR), y anual de ReCoR-Bardenas durante el a

agua (Hm3 ) para las entradas (P: Precipitación; R: Riego; TU: agua turbinada en la minicentral Cinco Villas y ver

abastecimiento a poblaciones; agua introducida por lo ríos Riguel en Sádaba (RI), Arba de Luesia en Biota (AL), Arba d

través de los cursos no controlados (NC)), salidas (AT: agua drenada a través del Arba en Tauste; ET: Agua evapotransp

acequias laterales; SB: agua drenada subterráneamente a través del aluvial del Arba y PEA: pérdidas por evaporacincremento de agua en el sistema ( ∆ agua). Balance (en %) calculado como: 200·(Entradas-Salidas)/(Entradas+Salidas).

abr may jun jul ago sep oct nov dic ene feb m04 04 04 04 04 04 04 04 04 05 05 0

------------------------------------------------------------------Hm 3-------------------------------------------------------------

P 80,3 43,2 1,8 21,8 15,8 107,5 46,2 12,9 39,9 2,9 6,5

R 8,5 34,7 76,6 79,0 75,7 22,7 13,0 0,2 0,3 5,7 6,2 3

TU 23,2 16,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

A 2,0 0,1 0,3 0,2 0,0 1,2 2,0 2,7 5,0 5,5 3,1

RI 4,8 4,6 1,3 1,2 0,8 1,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1

AL 5,7 4,7 0,1 0,0 0,0 1,3 0,3 0,1 0,9 0,2 0,1 AB 7,1 4,8 0,9 0,5 0,7 1,6 0,3 0,5 0,8 0,5 0,4 E

N T R A D A S

NC 19,8 15,8 2,6 2,0 1,6 4,5 0,9 0,8 2,1 0,9 0,6

AT 42,5 29,4 12,2 13,8 15,3 58,0 26,0 17,6 22,6 16,7 14,5 1

ET 59,4 69,2 81,3 97,8 79,4 63,8 42,7 26,5 14,4 17,1 22,3 3

AC 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,0

SB 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 S A L I D A S

PEA 0,2 0,8 1,8 1,9 1,8 0,5 0,3 0,0 0,0 0,1 0,1

∆ agua 48,7 23,8 -12,5 -9,4 -2,6 17,0 -6,9 -27,4 11,6 -18,9 -20,1 -1

Balance (%) 38,3 21,2 -13,9 -8,6 -2,7 12,9 -10,4 -88,2 26,7 -74,8 -74,3 -2

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El caudal medio del Arba en Tauste durante el año de estudio fue de 9,1 m3/s incrementándose hasta10,8 m3/s durante la estación de riego, época donde se registraron los caudales máximos y mínimosdiarios. El caudal máximo diario fue de 111 m3/s (08-09-04) ocasionado por las intensas

precipitaciones de primeros de septiembre, mientras que el mínimo diario fue de 3,7 m3/s (28-07-04)registrado sorprendentemente en plena campaña de riego y justificado por la intensa reutilización de

agua que se hace cuando las necesidades hídricas de los cultivos son máximas. En esos momentos,como se muestra en los anexos fotográficos 9 y 10, el azud del Arba en Escorón (Fig. 1) llegó a captarla totalidad del agua que circula por el Arba en ese punto.

El caudal del Arba en Tauste respondió rápidamente a las lluvias (Fig. 3) mientras que el riego produjorespuestas mucho más amortiguadas y regulares. Así, el coeficiente de variación del caudal en el

periodo junio-agosto (periodo de máximo riego sin lluvias) tan solo fue del 15% mientras que elcoeficiente de variación anual fue del 99%.

0

20

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80

100

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01-04-04 01-06-04 01-08-04 01-10-04 01-12-04 01-02-05 01-04-05

fecha (dd-mm-aa)

Q

( m 3 / s ) y

P ( m m

) Precipitación (P)

Caudal (Q)

Fig. 3. Caudal medio diario (Q, m3/s) del Arba en Tauste y precipitación diaria (mm) en ReCoR-Bardenasdurante el año de estudio (abr-04/mar-05).

El 1,7% restante de las salidas correspondieron a las estimaciones realizadas sobre las perdidas porevaporación y arrastre del riego por aspersión (15% de la dosis de riego aplicada; PEA= 8 Hm3), elagua exportada en las acequias laterales (AC= 6 Hm3), y el agua drenada subterráneamente a través delaluvial del Arba (SB= 2 Hm3). La baja contribución de estos componentes al balance justificó laestimación grosera que se hizo de ellos.

Las diferencia entre las entradas y salidas de agua en el sistema durante el año de estudio fue pequeña(-10,7 Hm3) arrojando un desbalance de tan solo el -1,2%. Asumiendo que la propia estacionalidad delriego y de las precipitaciones condiciona regímenes casi estacionarios (despreciable volumen de aguaalmacenada/desalojada en el sistema entre el momento inicial y final del balance) el buen cierre del

balance de agua confirma la acertada consideración de los componentes hídricos tenidos en cuenta y laadecuada precisión con la que se determinaron.

No obstante, la diferencia entre las entradas y salidas de agua en los periodos de riego y no riego presentaron diferencias muy superiores a la anual y de signos opuestos. Mientras en la estación deriego se produjo una acumulación de agua en el sistema de 65 Hm3 (desbalance = 10%) constatada porlos ascensos de los niveles freáticos (Causapé, 2002), en la estación de no riego se produjo un desalojode 76 Hm3 (desbalance= -31%) que principalmente provino del agua acumulada durante la estación deriego anterior. Este hecho, confirma la necesidad de elaborar balances y obtener resultados anuales queeviten la engorrosa estimación del agua acumulada/desalojada en el sistema (acuíferos y suelos) entreel momento inicial y final de los balances.

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3.1.3.2. Calidad del riego.

La eficiencia de riego (ER) de ReCoR-Bardenas en el año estudiado (abr-04/mar-05) fue del 82%. Estedato es muy superior al arrojado en estudios de la misma zona realizados a menor escala. Así, Causapéet al. (2004a) determinaron valores de ER del 45%, 56% y 62% en tres cuencas de 217 ha, 94 ha y

149 ha respectivamente, localizadas en la Comunidad de Regantes nº V de Bardenas. En esta mismacomunidad de regantes, Lecina et al. (2005) determinaron una ER media a nivel de parcela del 53%.Basso (1994) también determinó la ER de otra cuenca incluida en ReCoR-Bardenas, concretamente lacuenca asociada al desagüe D-XXVII (409 ha), donde la misma fue también significativamenteinferior (65%).

Estudios realizados en otras zonas regadas por inundación sobre suelos inadecuados para ello (bajacapacidad de retención de agua) y sin reutilizaciones de agua, también presentaron eficiencias de riegomenores que la global de ReCoR-Bardenas. Así, Isidoro (1999) en la cuenca asociada al barranco de laViolada (3.863 ha en Monegros I) determinó una eficiencia de tan solo el 47%.

Estos datos confirman la importancia de la reutilización para el riego de las aguas de drenaje y suimpacto beneficioso en el aumento de la eficiencia global del sistema. No obstante, la reutilización delagua de drenaje no es constante durante todo el año, ya que se intensifica en las épocas con mayordemanda hídrica de los cultivos y el drenaje no esta suficientemente regulado. Por ello, la eficiencia deriego de ReCoR-Bardenas en la estación de no riego (58%) fue del orden de la eficiencia de riego anivel de parcela o pequeñas cuencas donde no existe la posibilidad de reutilizar agua, mientras que laeficiencia de riego en la estación de riego fue del 87% llegando a alcanzar en plena campaña de riegomagnitudes del mismo orden que un riego presurizado. Así, en el periodo junio-agosto 2004, ReCoR-Bardenas registró una eficiencia de riego del 90% similar a la registrada en dos cuencas de MonegrosII con 500 ha en riego por aspersión (Tedeschi et al., 2001; Cavero et al., 2003).

Las fracciones de drenaje (FD) calculadas confirman los resultados obtenidos en las eficiencias deriego. Así, la FD en la estación de no riego (oct-04/mar-05) fue alta (51%) debido a la propiadisminución del riego y el drenaje del mismo acumulado en los acuíferos los meses anteriores. Laintensificación del riego y las lluvias junto a la capacidad reguladora de los acuíferos y la intensareutilización del agua de drenaje provocaron una FD de tan solo el 8% en la estación de riego(abr-04/sep-04). La fracción de drenaje anual (18%) fue significativamente inferior al 46% de mediaque presentaron las tres cuencas de la Comunidad V de Bardenas estudiadas por Causapé et al.(2004a).

La reutilización del agua de drenaje es la práctica principal con la que muchas comunidades combaten

la escasez de agua e incapacidad de sus infraestructuras de riego, diseñadas para una agricultura muydiferente a la actual. A día de hoy, las mejores ubicaciones para las reutilizaciones de agua ya estántomadas y se han denegado nuevas concesiones desde el río Arba (Comunidad VI, comunicación

personal) por el escaso caudal que queda en plena campaña para el riego de las Huertas Altas deTauste (Comunidad de Regantes de riego tradicional perteneciente al sistema de Bardenas que seabastece íntegramente del río Arba). En este sentido, la única forma de intensificar la reutilización deagua sería mediante una mayor regulación interna de los retornos del riego como actualmente ya sehace con los lagunazos de Bolaso y Moncayuelo donde confluyen y regulan drenajes agrícolas.

El hecho de que la eficiencia de riego a escala global en Bardenas pueda ser considerada alta, noimplica un adecuado manejo del riego a nivel de parcela y los problemas agronómicos que ello

conlleva. Afortunadamente, si indica un elevado aprovechamiento del agua de riego que es el factorclave para la planificación hidrológica de la cuenca del Ebro.

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3.1.3.3.-Balance de sales.

En la Tabla 2 se presentan los resultados del balance de sales realizado. A pesar de la baja salinidad delagua del canal de Bardenas (0,35 dS/m), más de la mitad de las entradas de sales fueron introducidas

por el riego (97.113 t; 58% de las entradas). Las sales aportadas por los ríos desde el exterior a

ReCoR-Bardenas (RI, AL, AB, NC) supusieron un 26% de las entradas (44.087 t), de las cuales lacarga de sales correspondiente a la estimación de los cursos de agua no controlados aportaron 23.151 t(14% de las entradas) poniendo de manifiesto su importancia y por tanto la conveniencia de estimareste componente con una mayor precisión en futuros trabajos.

El resto de componentes fueron significativamente inferiores. Así, la masa de sales introducidas con elagua turbinada no utilizada en el riego fue de 10.813 t (6%), cantidad ligeramente superior a laasociada a la precipitación (7.583 t; 5%) y al abastecimiento de poblaciones (7.096 t; 4%). El 82% delas sales introducidas en ReCoR-Ebro (136.272 t) se produjo durante la estación de riego (abr-04/sep-04) ya que los volúmenes de agua asociados principalmente al riego y la lluvia fueron muy superioresdurante este periodo.

En cuanto a las salidas, la masa de sales exportada en las acequias laterales (4.847 t; 1,0%) ysubterráneamente a través del aluvial del Arba (3.191 t; 0,7%) fueron insignificantes respecto a laexportada por el Arba en Tauste (462.736 t; 98%). De esta última, la cantidad exportada en la estaciónde riego (48%) fue ligeramente inferior a la exportada en la estación de no riego (52%), a pesar de queel volumen de agua drenado en este último periodo fue inferior. Este hecho fue debido a que lasalinidad del Arba en Tauste en la estación de no riego (2.153 mg/l; CE= 3,2 dS/m) fue un 50%superior a la salinidad en la estación de riego (1.437 mg/l; CE= 2,1 dS/m). La CE media anualregistrada fue de 2,6 dS/m (1.794 mgl).

La evolución diaria del caudal, concentración y masa de sales circulante diariamente por el Arba enTauste (Fig. 4) muestra cómo la masa respondió a las variaciones de la concentración de sales(CV= 30%) y en mayor medida a las del caudal (CV= 90%). La variabilidad de la salinidad del aguadel Arba disminuyó sensiblemente en periodos sin lluvias y con riego intensivo (CV jun-ago= 7%). La CEmínima registrada fue de 0,90 dS/m (695 mg/l) a principios de abril (01-04-04) cuando se vertió alArba importantes volúmenes de agua del canal de Bardenas utilizadas para generar electricidad. La CEmáxima (6,22 dS/m) se presentó el 06-02-05 tras un largo periodo sin riego ni precipitaciones que

pudieran diluir las aguas del Arba.

Dado que el balance anual de agua cerró correctamente y que la composición del agua almacenada enlos acuíferos en el momento inicial y final del balance no varió sustancialmente, la diferencia entre las

entradas y salidas de sales al sistema han sido asociadas principalmente al resultado de los procesos dedisolución/precipitación mineral. En este sentido el balance arrojó un incremento de sales negativo(-304.081 t) indicando el predominio de los procesos de disolución frente a los de precipitación. Noobstante, no se puede decir lo mismo con la diferencia entre entradas y salidas en los balancesmensuales ni semestrales ya que un importante volumen de agua queda almacenada/desalojada en elsistema y por tanto las diferencias entre entradas y salidas no están asociadas únicamente a los

procesos de disolución/precipitación.

Asumiendo que las sales disueltas proceden íntegramente del área regada la masa de sales disueltas enReCoR-Bardenas durante el año de estudio se correspondió con 5,8 t/ha regada, valor que triplica lassales disueltas en cuencas de suelos no salinos de la Comunidad V de Bardenas (Causapé et al.,

2004b). Este hecho, bien puede justificarse por la existencia de suelos y materiales geológicos salinosen la mitad sur de ReCoR-Bardenas (Causapé et al., 2004c) así cómo por el error asociado alconsiderar que todas las sales disueltas proceden del regadío.

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01-04-04 01-07-04 30-09-04 31-12-04 01-04-05fecha (dd-mm-aa)

Q

( m 3 / s ) ; T D S ( 1 0 0 · m g

/ l ) ;

S ( 1 0 0

· t )

Caudal (Q)TDSSales (S)

Fig. 4. Evolución diaria del caudal (Q, m3/s), Total de Sólidos Disueltos (TDS,100· mg/l) y masa de salesexportada (100·t) a través del Arba en Tauste durante el año de estudio (abr-04/mar-05).

Es cierto que por los suelos regados circula un mayor volumen de agua, si bien las sales de lossuelos de secano también son disueltas y lavadas por la lluvia y, normalmente, los suelos de secanoincluidos en ReCoR-Bardenas presentan un mayor contenido de sales que los de regadío, ya que nohan sido lavados durante el último medio siglo por el riego a inundación implantado en Bardenas.Es pues este punto, un reto importante a afrontar para la adecuada puesta a punto de unametodología donde el resultado obtenido para un regadío no se vea distorsionado por el “ruido” delsecano. Sin embargo, cabe destacar que este factor es aparentemente insignificante ya que si a lasuperficie de secano incluida en ReCoR-Bardenas le asignamos una masa de sales proporcional a lacuantificada en las cuencas del Riguel, Arba de Luesia, y Arba de Biel, la masa de sales disuelta en

el secano tan solo equivale al 4% del total de sales disueltas en ReCoR-Bardenas.Al igual que en el agua, para calcular las sales exportadas en el drenaje de ReCoR-Bardenas huboque sumar los tres componentes del drenaje (AT+AC+SB) y restarles las sales vertidas directamenteal Arba procedentes de turbinar (TU), de los abastecimientos (A) y las introducidas desde el exteriorde ReCoR-Bardenas (RI, AL, AB, y NC) y que en principio solo deberían circular a través del río,aunque parte de ellas pueden haber sido reutilizadas para el riego en su transcurrir por ReCoR-Bardenas. Así pues, la masa de sales exportada desde ReCoR-Bardenas durante el año de estudioascendió a 408.777 t en un volumen de agua de 131 Hm3 lo que supone una concentración de 3.177mg/l, es decir, casi el doble de la medida en el Arba en Tauste (1.610 mg/l) alertándonos del errorque hubiéramos cometido sin corregir dicha medida.

Las 408.777 t exportadas en el drenaje de ReCoR-Bardenas equivalen a 7,8 t/ha regada. Estacantidad es el doble de las sales exportadas en las cuencas con suelos no salinos de la Comunidad Vde Bardenas estudiadas por Causapé et al. (2004b) (4 t/ha) y aproximadamente la mitad de las salesexportadas en la cuenca salina del barranco C-XXVII de Bardenas (14 t/ha, Basso 1994) y en lacuenca yesífera del barranco de La Violada de Monegros I (16 t/ha, Isidoro, 1999). Cuencas conlutitas muy salinas de Monegros II aun siendo regadas eficientemente por aspersión registraron casiel doble de sales exportadas (13,5 t/ha; Tedeschi et al., 2001).

Los resultados presentados en los diferentes regadíos son difícilmente comparables dadas lasdiferencias climáticas y geológicas de cada uno de ellos. Uno de los objetivos de ReCoR-Ebro a

medio plazo es establecer índices que tengan en cuenta estos factores y que permitan unaevaluación medioambiental ponderada de los distintos regadíos.

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Con carácter preliminar, en este estudio se propone un nuevo Índice de Contaminación Salina (ICS,t/ha·dS) que se calcula como la masa de sales exportada (t/ha regada·año) dividida por la

precipitación anual (P, m) y la CE media del drenaje en la estación de no riego (CEmedia NR , dS/m).De este modo se pueden comparar los resultados de diferentes regadíos sin que afecte su escala yteniendo en cuenta sus diferencias climáticas (expresadas por la P anual) y geoquímicas (expresadas

por la CE media de las aguas de drenaje en época de no riego). Así, áreas con elevada pluviometríay/o con materiales geológicos salinos alcanzan a través del ICS unas cargas contaminantes menoresque las que alcanzarían si dichas cargas fueran asignadas a partir de sus masas unitarias de salesexportadas (S). Es decir, el ICS discrimina positivamente estas áreas reduciendo sus cargascontaminantes y asignándoles un valor más relacionado con factores antrópicos (la eficiencia delriego) y menos relacionado con factores naturales (la precipitación y la geoquímica).

La Tabla 3 resume los valores obtenidos en siete áreas de estudio de la cuenca del Ebro. En loscasos estudiados, la precipitación es el factor menos determinante del ICS, dado que su variacióndentro del valle del Ebro no es muy alta. Por el contrario, la CE media del drenaje en la estación deno riego es un factor de gran relevancia, ya que varía hasta en un orden de magnitud en las zonas

analizadas. La pequeña masa de sales exportada para la moderada-alta salinidad del drenaje deReCoR-Bardenas determinan un bajo ICS (5,7 t/ha·dS), tan solo superior al ICS de Monegros II(5,0 t/ha·dS). Es interesante destacar que el menor ICS se obtuvo en Monegros II, a pesar de laelevada masa de sales que exporta, ya que sus características impiden disminuirla. Por el contrario,regadíos como C-XXX-3, con una moderada masa de sales exportadas, es considerado como elsegundo más contaminante (ICS= 14,2 t/ha·dS) ya que sus suelos apenas contienen sales y por lotanto se le debe exigir una menor carga contaminante. Finalmente, el mayor ICS se presentó en LaViolada (16,9 t/ha·dS) donde se conjugó la mayor masa de sales exportada con una salinidad deldrenaje moderada (2,2 dS/m).

Tabla 3. Eficiencia de riego (ER), masa de sales exportada (S), precipitación (P), conductividad eléctrica

media del agua de drenaje en la estación de no riego (CE media NR ) e Índice de Contaminación Salina (ICS) para siete regadíos del Ebro. En cursiva se reseña la fuente bibliográfica.

ER S P CEmedia NR ICS Area Regable (Fuente) ---%--- -t/ha regada- ------m------ ----dS/m---- ---t/ha·dS---

ReCoR-Bardenas 05 82 7,8 0,428 3,20 5,7C-XIX-6 (Causapé et al., 2004b) 56 4,1 0,526 0,88 8,9C-XXV-3 (Causapé et al., 2004b) 62 3,4 0,526 1,05 6,2C-XXX-3 (Causapé et al., 2004b) 45 4,7 0,526 0,63 14,2C-XXVII (Basso, 1994) 65 14,0 0,430 4,58 7,1Violada (Isidoro, 1999) 47 16,4 0,441 2,20 16,9

Monegros II (Tedeschi et al., 2001) 94 13,5 0,321 8,40 5,0

Aunque estos resultados deben de considerarse tentativos por el momento, es interesante resaltarque, tal como se ha comentado antes, el ICS esta inversamente correlacionado (P < 0,01) con la ER(ICS = 5.573·ER -1,58; R 2= 0,84), mientras que S no está correlacionado con la ER. Es decir, el ICSdetermina mejor que S las áreas donde el manejo eficiente del riego puede conducir a un mayorcontrol de la contaminación salina producida por el regadío. Por lo tanto, este índice refleja deforma evidente que un aumento de la ER es la clave fundamental para minimizar dichacontaminación.A efectos ilustrativos, en el caso de C-XXX-3, donde las sales exportadas procedenmayoritariamente de las introducidas con el agua de riego, un aumento de la eficiencia hasta valorescercanos al 90% podría reducir la masa de sales exportadas a unas 2 t/ha regada y disminuir el ICS

hasta un valor de alrededor de 6, similar a los regadíos menos contaminantes presentados en laTabla 3.

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3.1.3.4.- Nitrato exportado en el drenaje del regadío.

El nitrato incorporado al Arba en los flujos hídricos entrantes en ReCoR-Bardenas (TU, AB, RI,AL, AB y NC) durante el año de estudio fue de 177 t de N que tan solo supuso un 7% del nitratomedido en la estación de aforos del Arba en Tauste (2486 t de N) (Tabla 4).En cuanto al drenaje de

ReCoR-Bardenas, el 98% del nitrato exportado lo hizo a través del río Arba mientras que tan solo el2% estuvo asociado a las acequias laterales que puentean la estación de aforos del Arba en Tauste(AC) y al drenaje subterráneo a través del aluvial del Arba (SB). La [NO3

-] media en el Arba a su paso por Tauste durante el año de estudio fue de 44 mg/l con un máximo de 94 mg/l (18-11-04; periodo sin riego ni precipitaciones) y un mínimo de 13 mg/l (13-04-04; vertidos de agua del canalde Bardenas usadas para turbinar). La variabilidad de la [NO3

-] (CV= 33%) fue similar a la presentada por la salinidad (CV= 30%) ya que ambas variables evolucionaron en paralelo ([NO3

-](mg/l) = 15,47·CE (dS/m) + 4,22; R 2= 0,82) por efecto de las variaciones del caudal (Figs. 4 y 6).La variabilidad de la [NO3

-] se redujo al 7% en plena campaña de riego (periodo jun-04/ago-04)favorecido también por la ausencia de lluvias.

Al igual que la salinidad, la estación de no riego tuvo una mayor [NO 3-] media (55 mg/l) que laestación de riego (34 mg/l). La evolución temporal de la [NO3

-] durante la estación de riego (Fig. 5)refleja unos valores mínimos en abril y primera quincena de mayo a consecuencia de la dilución delArba con los vertidos del agua del canal turbinada y de las escorrentías superficiales de las intensaslluvias. En la segunda quincena de mayo la [NO3

-] comenzó a subir debido a los primeros riegostras la fertilización nitrogenada de los cultivos de verano. La [NO3

-] se hizo máxima a finales de junio coincidiendo con los primeros riegos tras el importante abonado de cobertera que se aplica almaíz. A partir de entonces y a pesar de que el riego intensivo continuó, la [NO 3

-] disminuyóconforme se redujo la cantidad de nitrato en el suelo disponible para ser lixiviado. En la estación deno riego, los procesos en el suelo que transforman las distintas formas de N en nitrato disponible

para ser lixiviado continúan, pero éste solo se produce ante lluvias suficientemente intensas que enun principio diluyen las aguas del Arba por las escorrentías superficiales que generan pero que

posteriormente aumentan la [NO3-] del río. Puntualmente, ascensos de la [NO3

-] en invierno noexplicados por las lluvias pueden estar justificados por el riego del cereal de invierno y el lixiviadodel nitrato aportado en su fertilización.

En cuanto a la masa de nitrato, el 56% (1.386 t de N) se exportó en la estación de no riego si bienhay que ser conscientes de que buena parte de este nitrato exportado en la estación de no riego fuelixiviado de los suelos en la estación de riego y posteriormente acumulado en el agua almacenadaen los acuíferos de la zona. De las 2.486 t de N-NO3

- exportadas por el río Arba en Tauste, el 95%(2.366 t N-NO3

-) procedieron de ReCoR-Bardenas. Esta cantidad asignada al drenaje propio de

ReCoR-Bardenas (131 Hm

3

) otorgó una [NO3

-

] media para el año de estudio de 80 mg/l que esaproximadamente el doble de la que presentó el Arba en Tauste, mostrando el carácter diluyente delos flujos hídricos que se vierten directamente sobre el río (TU, RI, AL, AB, y NC). El nitratoexportado por ReCoR-Ebro tiene fuentes adicionales distintas al regadío como son el lixiviadodesde los secanos o los vertidos de las aguas residuales de las poblaciones. Extrapolando a lasuperficie de secano de ReCoR-Bardenas la cantidad exportada en las cuencas del Riguel, Arba deLuesia y Arba de Biel se obtiene que el secano de ReCoR-Bardenas tan solo aportó un 1,5% delnitrato exportado en el conjunto de ReCoR-Bardenas. Igualmente, el nitrato vertido en las aguasresiduales estimado a partir de los datos de la depuradora de Ejea (Instituto del Agua,www.aragon.es) tan sólo constituyó un 3% del nitrato exportado en ReCoR-Bardenas. Otras fuentesde nitrato como el generado por los residuos ganaderos se considera como un tipo de fertilizantes

que al igual que el nitrógeno aportado en el agua de riego (canal de Bardenas, reutilización agua dedrenaje), agua de lluvia o agroquímicos debe ser correctamente gestionado por la agricultura.

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20

30

40

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01-15A

16-30A

01-15M

16-31M

01-15J

16-30J

01-15J

16-31J

01-15A

16-31A

Periodo (dd-dd M)

[ N O

3 - ] ( m g / l )

Concentración de nitrato

0

25

50

75

100

125

01-04-04 01-07-04 30-09-04 31-12-04 01-04-05fecha (dd-mm-aa)

Q

( m 3 / s

) ; [ N O

3 - ] ( m g

/ l ) ;

m a s a

N O

3 - ( t d e

N ) Caudal (Q)

[NO3-]

masa NO3-

Fig. 5. Evolución diaria del caudal (Q, m3/s), concentración de nitrato ([NO3- ], mg/) y masa de nitrato

exportada (t de N) a través del Arba en Tauste durante el año de estudio (abr-04/mar-05). Media quincenal dela concentración de nitrato en el periodo abr-04/ago-04.

Así pues, el nitrato exportado de ReCoR-Bardenas procedente del área regada supuso 41 kg N-NO3-

/haregada (Tabla 5). Esta cantidad equivale al 39% de las necesidades medias de fertilización (NF) enReCoR-Bardenas estimadas a partir de las extracciones de los cultivos y los rendimientos medios deestos en Aragón (Orús et al., 2000; en el caso de la alfalfa NF= 30 kg N/ha; anexo XIV).

La masa de nitrato exportado por ReCoR-Bardenas es muy inferior al exportado por dos de las cuencasde la Comunidad V de Bardenas estudiadas por Causapé et al. (2004b) (195 y 98 kg N-NO3

-/ha),inferior al exportado por el polígono de la Violada (68 kg N-NO 3

-/ha; Isidoro, 1999) y similar alexportado en el desagüe D-XI de Monegros II (49 kg N-NO3

-/ha; Cavero et al., 2003). Sin embargo, lamasa de nitrato exportada en las cuenca de los desagües D-XXV-3 (Bardenas; Causapé et al., 2004b)con una parte importante de cultivos con baja necesidad de fertilización, y del desagüe D-IX

(Monegros II; Cavero et al., 2003), regada y fertilizada muy eficientemente, fueron sensiblementeinferiores (32 y 14 kg N-NO3

-/ha regada respectivamente).

Para evaluar los resultados de diferentes regadíos teniendo el cuenta el clima (precipitaciones) y loscultivos que en ellos se desarrollan, se propone de forma preliminar un nuevo Índice de Contaminación

por Nitratos (ICN; m-1) calculado como la masa de nitrato exportada (N; kg N/ha regada) dividida porla precipitación (P; m) y las necesidades medias de fertilización de cada regadío (NF; kg N/ha regada).Tal como se explicó con el ICS, este índice discrimina positivamente regadíos con elevadas

precipitaciones o presencia de cultivos con elevadas necesidades de fertilización, de tal manera que lacarga contaminante de estos regadíos expresada por el ICN es menor que la que resultaría de aplicar lamasa unitaria de nitrato exportada.

El menor ICN (menor contaminación por nitratos) lo obtiene la cuenca del desagüe D-IX (ICN=0,30 m-1) que presenta la mayor eficiencia del riego (94%) y de la fertilización nitrogenada (uso del

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fertirriego). El mayor ICN (mayor contaminación por nitratos) lo obtiene la cuenca del desagüeC-XXX-3 (ICN= 2,24 m-1) que presenta la menor eficiencia del riego (45%) y de la fertilizaciónnitrogenada (dosis muy excesivas y poco fraccionadas).

Es destacable que la cuenca D-XI presenta un ICN tres veces superior al de la cuenca D-IX teniendo

una similar precipitación, necesidad de fertilización y eficiencia de riego. Ello es debido a que paraminimizar la contaminación medioambiental por nitrato no sólo es importante conseguir eficiencias deriego altas si no también elevadas eficiencia en la aplicación de los fertilizantes y en el caso de lacuenca del desagüe D-XI fueron mejorables (mayor uso del fertirriego, Cavero et al., 2003).

También es destacable la similitud entre el ICN de ReCoR-Bardenas (ICN= 0,92 m-1) y la de laViolada (ICN= 0,99 m-1) a pesar de que la masa de nitrato exportada en la Violada (68 kg N/ha regada)fue un 66% superior a la de ReCoR-Bardenas (41 kg N/ha regada). Este resultado se explica, al menosen parte, porque las necesidades de fertilización nitrogenada de ReCoR-Bardenas (105 kg N/ha regada)fueron un 33% inferiores a las de La Violada (156 kg N/ha regada).

Por otro lado, el ICN de la cuenca C-XXX-3 es 2,4 veces superior al ICN de la cuenca D-XI deMonegros II a pesar de sus similares necesidades de fertilización (165 y 166 kg N/ha) y de habertenido una mayor precipitación (526 frente a 321 mm). Este resultado ilustra que el ICN es unaherramienta apropiada que penaliza aquellos regadíos que más nitrato exportan en relación a susnecesidades de fertilización.

ReCoR-Bardenas quedaría cómo un regadío moderadamente contaminante por nitratos debiendoestablecer medidas correctoras que redujesen su carga de nitratos exportada a la mitad. Dado que laeficiencia de riego global de ReCoR-Bardenas es alta, las medidas correctoras deben enfocarse a unamejora de la fertilización nitrogenada muy condicionada por el incremento de la eficiencia yuniformidad del riego en parcela mientras el uso de abonos de liberación lenta o inhibidores de lanitrificación no este generalizado. Las bajas eficiencias de riego a nivel de parcela no permitirán unamejora sustancial en la eficiencia de aplicación de fertilizantes. Así pues, mientras los sistemas deriego en parcela no sean modernizados, minimizar la contaminación por nitratos dependerá en gran

parte del ajuste de las dosis de nitrógeno aplicadas teniendo en cuenta el aportado con el gran volumende agua de drenaje que se reutiliza.

Tabla 5. Eficiencia de riego (ER), masa de nitrato exportada (N), precipitación (P), necesidades de fertilización(NF) e Índice de Contaminación por Nitratos (ICN) para siete regadíos del Ebro. En cursiva se reseña la fuentebibliográfica.

ER N P NF ICN

Área Regable (Fuente) ---%--- Kg/ha regada ----m---- kg N/ha regada ---m-1---

ReCoR-Bardenas 05 82 41 0,428 105 0,92C-XIX-6/Bardenas (Causapé et al., 2004b) 56 98 0,526 143 1,31C-XXV-3/Bardenas (Causapé et al., 2004b) 62 32 0,526 155 0,39C-XXX-3/Bardenas (Causapé et al., 2004b) 45 195 0,526 165 2,24Violada/Monegros I (Isidoro, 1999) 47 68 0,441 156 0,99D-IX/Monegros II (Cavero et al., 2003) 94 14 0,321 143 0,30D-XI/Monegros II (Cavero et al., 2003) 92 49 0,321 166 0,92

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3.1.3.- Conclusiones.

El balance anual de agua realizado en ReCoR-Bardenas cerró satisfactoriamente (desbalance= -1,2 %)confirmando la acertada consideración de los componentes hídricos tenidos en cuenta y la adecuada

precisión con la que se determinaron. Sin embargo, los balances mensuales y semestrales presentaron

diferencias significativas entre las entradas y salidas de agua al sistema que son justificadas por laregulación de agua en los acuíferos.

ReCoR-Bardenas presentó una eficiencia de riego elevada (82%) si se compara con los resultados deotros estudios de la misma zona realizados a menor escala. La justificación radica en la intensareutilización de agua de drenaje para riego que se hace en la zona. Así pues, en plena campaña de riegolos valores de eficiencia son del mismo orden a los presentados en modernos regadíos presurizados(ER jun-ago= 90%).

El hecho de que la eficiencia de riego a escala global en Bardenas pueda ser considerada alta, noimplica un manejo óptimo del riego a nivel de parcela y los problemas agronómicos y

medioambientales que ello conlleva, pero si indica un elevado aprovechamiento del agua de riego quees el factor clave para la planificación hidrológica de la cuenca del Ebro.

La salinidad y concentración de nitrato asociada al drenaje del regadío de ReCoR-Bardenas(3.177 mg/l y 80 mg/l respectivamente) fueron casi el doble de la registrada en el Arba en Tauste(1.610 mg/l y 44 mg/l), alertando del carácter diluyente de otros flujos hídricos que convergen en el ríoy de la importancia de haber sido tenidos en cuenta. La reutilización de agua y el consiguienteincremento de la eficiencia de riego contribuyó a que la masa de sales exportada en el drenaje fuesemoderada (7,8 t/ha regada). Sin embargo, no pudo evitar una moderada-alta carga de nitrato exportada(41 kg/ha regada).

Los Índices de Contaminación Salina y por Nitratos (ICS e ICN respectivamente) evalúan el impactomedioambiental de los regadíos sin tener en cuenta su escala y corrigiendo la masa de contaminantesexportados según la precipitación de cada zona, su geoquímica y sus necesidades de fertilización. Lasecuaciones que calculan estos índices son las siguientes:

P·CE

SICS = ;

P·NF

NICN =

donde el Índice de Contaminación Salina (ICS; t/ha·dS) es igual a la masa unitaria de sales exportadaen el drenaje (S; t/ha regada) dividida por el producto de la precipitación (P, m) y la conductividadeléctrica del drenaje en la estación de no riego (CE). Por otro lado, el Índice de Contaminación por

Nitratos (ICN, m-1) es igual a la carga de nitratos exportada en el drenaje (N, kg N-NO3-/ha regada)

dividida por el producto de la precipitación (P, m) y las necesidades de fertilización del regadío (NF,kg N-NO3

-/ha).

Según estos índices y en base a otros estudios realizados en la cuenca del Ebro, ReCoR-Bardenas seríaun regadío no contaminante en cuanto a sales (ICS= 5,7 t/ha·dS) pero moderadamente contaminanteen cuanto a nitratos (ICN= 0,92 m-1).

Dado que la eficiencia de riego global de ReCoR-Bardenas es alta, las medidas correctoras debenenfocarse a una mejora de la fertilización nitrogenada muy condicionada, mientras el uso de abonos deliberación lenta o inhibidores de la nitrificación no este generalizado, al incremento de la eficiencia yuniformidad del riego en parcela. Así pues, mientras los actuales sistemas de riego en parcela no seanmodernizados, minimizar la contaminación por nitratos dependerá en gran parte del ajuste de las dosisde nitrógeno aplicadas teniendo en cuenta el aportado con el gran volumen de agua de drenaje que sereutiliza.

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3.1.4.- Referencias.

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Anexo XII. Fecha de muestreo, Conductividad Eléctrica (CE) y Total de Sólidos Disueltos (Total DissolvedSolids; TDS) en 40 muestras de agua recogidas en el Arba en Tauste (12 muestras), Riguel en Sádaba (11muestras), Arba de Luesia en Biota (8 muestras) y Arba de Biel en Erla (9 muestras). Relación presentada entrela CE (dS/m) y TDS (mg/l) en los cuatro puntos muestreados.

Anexo XIII. Fecha de muestreo, trimestre al que pertenece, conductividad eléctrica (CE, dS/m) yconcentración de nitrato (NO3- , mg/l) en los muestreos trimestrales de las aguas del Riguel en Sádaba, Arba de

Luesia en Biota y Arba de Biel en Erla.

Anexo XIV. Necesidades de fertilización (NF, KgN/ha) calculadas para este estudio a partir de lasextracciones de N de los cultivos y de las producciones medias de Aragón (Orús et al., 2000). En el caso de laalfalfa se consideró una necesidad de fertilización nula y en el caso de otros cultivos se aplicó la media de loscultivos que aparecen en la tabla.

Anexo fotográfico.

1-Riguel en Sádaba

2-Arba de Luesia en Biota3-Arba de Biel en Erla4-Canal de Bardenas5-Pozo en Ejea6-Pozo en Tauste7-Arba de Luesia en Ejea8-Arba en ctra. Sancho Abarca9-Arba en Escorón10-Arba en Escorón en plena campaña de riego11-Arba en Tauste. Instalación del tomamuestras12-Arba en Tauste tras el derrumbe de la estación de aforos13-Nueva ubicación del tomamuestras de agua en el Arba junto a la carretera de Tauste a Sancho Abarca

14-Detalle de la alcachofa y el Arba con caudales mínimos15-Recogida de las aguas almacenadas en el tomamuestras

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Anexo I. Superficie de regadío (ha) por cultivos y por sistemas de riego implantados en el área gestionada por las Com

unidad de ReCoR-Bardenas durante la campaña de 2004. Fuente: Encuestas a las Comunidades de Regantes.

CULTIVOS IV(1) V VI VII(1) VIII IX X XI Bartol. Vega H.Alta(1)

Alfalfa 1247 4248 1215 1822 83 1621 1565 1051 124 1899 418

Maíz 458 3783 796 607 69 683 984 1311 130 1244 209 Cereal Invierno 2322 2929 568 1215 518 474 712 1254 405 651 348

Arroz 549 715 2399 0 0 447 121 223 0 1007 278

Hierba 133 1537 778 27 0 0 0 219 0 454 0

Girasol 351 488 180 0 55 146 246 109 26 44 0

Pimiento 8 285 0 6 37 0 0 2 6 0 0

Tomate 4 154 45 30 0 0 0 264 0 6 0

Puerro 2 120 0 0 0 1 0 67 0 0 0

Cebolla 0 0 0 24 0 0 0 320 0 0 0

Brócoli 21 84 0 0 0 0 0 21 0 20 0

Guisante 442 333 114 0 202 186 44 171 13 0 0

Arbolado 10 0 48 6 0 0 20 108 17 14 0

Otros Cultivos 24 112 26 0 17 17 0 53 0 90 80

Barbecho 261 712 195 18 354 249 190 515 50 171 0

TOTAL 5832 15500 6363 3756 1334 3824 3882 5688 771 5600 1333

RIEGO IV(1) V VI VII(1) VIII IX X XI Bartol. Vega H.Alta(1)

Inundación 5552 14884 6138 3644 1334 3541 2415 534 733 5585 1333

Aspersión 279 600 205 106 0 283 1467 5020 38 0 0

Goteo 1 16 20 6 0 0 0 134 0 15 0

(1) La información que aparece en la tabla referente a las comunidades IV, VII y Huertas Altas de Tauste esta corregida

propias comunidades aplicando los coeficientes 0,81, 0,61 y 0,70 respectivamente, que se corresponden a la proporciónesta incluida dentro de ReCoR-Bardenas.

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Anexo II. Conductividad eléctrica (CE), pH, elementos mayores (HCO3- , SO4

= , Cl

- , Ca

2+ , Mg

2+ , Na

+ , K

+ ) y conce

muestreados (Arba en Tauste-AT; Arba Sancho Abraca-ASA; Pozo Tauste-PT; Arba Escorón-AES; Arba de Luesia e

Bardenas-CB; Arba de Luesia en Biota-AB; Riguel en Sádaba-RS; y Arba de Biel en Erla-AE) en épocas de aguas bajas

07-04).

CE pH HCO3- SO4

= Cl- Ca2+ Mg2+ Na+

dS/m meq/l meq/l meq/l meq/l meq/l meq

AT 1,20 7,4 4,24 3,55 4,88 4,76 2,71 5,3 ASA 1,16 7,8 5,02 2,93 4,15 4,56 2,6 5,02

PT 2,53 7,2 12,75 5,9 9,32 4,9 10,21 13,55

AES 0,87 7,9 6,07 1,41 2,06 4,41 1,83 3,34

ALE 0,73 7,8 5,13 0,98 1,52 4,18 1,45 2,11

PE 0,79 7,4 5,44 0,76 1,02 6,48 1,15 0,81

CB 0,39 8,0 3,21 0,55 0,29 3,1 0,71 0,23

AB 0,41 8,0 3,30 0,41 0,19 2,72 0,83 0,29

RS 0,46 8,0 3,85 0,58 0,4 2,89 1,17 0,73

1 1 / 0 3 / 2 0 0 4

AE 0,47 8,0 3,82 0,53 0,3 3,1 1,03 0,46

AT 1,99 8,1 5,98 5,16 6,72 4,51 3,97 9,86

ASA 2,05 8,1 1,76 8,88 13,74 6,19 5,83 12,11PT 2,49 7,6 7,95 5,77 7,51 1,85 7,76 12,61

AES 1,16 8,1 4,35 2,27 4,05 2,82 2,73 4,55

ALE 0,84 8,0 4,71 0,69 1,06 2,22 1,7 2,53

PE 0,88 7,5 0,82 1,1 1,6 3,68 1,09 0,63

CB 0,37 8,2 1,86 0,28 0,19 1,17 0,52 0,63

AB 0,41 8,2 1,37 0,72 0,53 1,45 0,88 0,42

RS 0,68 8,2 2,79 0,74 0,49 1,43 1,77 0,92

2 4 / 0 5 / 2 0 0 4

AE 0,58 8,2 1,69 0,81 0,63 1,25 1,28 0,65

AT 2,48 8,0 2,07 10,49 11,76 7,15 6,37 11,84

ASA 2,63 8,1 4,41 9,33 11,47 6,46 6,3 12,42

PT 2,58 7,6 6,29 9,53 10,33 4,85 9,19 11,84

AES 1,44 8,0 3,05 4,54 5,52 4,92 2,9 5,87

ALE 0,97 8,1 4,56 1,49 2,23 3,76 1,56 3,28

PE 0,48 7,4 3,92 0,51 0,31 3,28 0,65 0,42

CB 0,36 8,1 2,66 0,46 0,33 2,38 0,61 0,38

AB 0,55 8,0 2,68 0,73 0,57 2,1 0,91 0,84

2 0 / 0 7 / 2 0 0 4

RS 0,60 8,0 2,98 1,79 0,86 2,98 1,41 1,29

7/23/2019 Cita Che2005


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Anexo IV. Coordenadas UTM de las 4 estaciones agroclimáticas (Ejea de los Caballeros, Sádaba, Luna y Santa Engrac

al regante del Ministerio de Agricultura) utilizadas en este trabajo y de los centroides de las 14 Comunidad de Regan

Bardenas. Superficie que ocupa cada Comunidad de Regantes (m2 ).

ESTACIÓN AGROCLIMÁTICA Coordenada X(1) Coordenada Y(1)

m mEjea de los Caballeros 649276 4662411

Sádaba 639535 4681057

Luna 670788 4662687

Santa Engracia 638544 4642591

COMUNIDAD DE REGANTES Coordenada X(2) Coordenada Y(2) Supm m

IV 637989 4680603 78

V 644960 4669929 182

VI 640663 4663721 87VII 643620 4651358 59

VIII 646224 4677434 13

IX 662941 4667159 78

X 668935 4661649 70

XI 654007 4653061 217

San Bartolomé 653021 4676218 12

Las Vegas de Ejea 652856 4666124 65

Huertas Altas de Tauste 645352 4646884 16

Riguel 646021 4661535 8

El Bayo 642692 4670816 4

Santía 665935 4663388 4

(1)Fuente: http://oficinaregante.aragon.es

(2)Fuente: Cartografía digital facilitada por José Manuel Caudevilla (Oficina de CHE en S

tratamiento informático con ARCGIS 8.3.

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Anexo V. Volumen de agua mensual (Hm3 ) derivado desde el Canal de Bardenas en el año de estudio (abr-04/mar-

Regantes incluidas en ReCoR-Bardenas. Volumen de agua mensual (Hm3 ) turbinado en la minicentral Cinco Villas y ve

agua mensual destinado al abastecimiento de las poblaciones. Fuente: Oficina de CHE en Sádaba.

Abr-04 May-04 Jun-04 Jul-04 Ago-04 Sep-04 Oct-04 Nov-04

-------------------------------------------------------------------------------Hm3

--------------------------RIEGO:Comunidad IV

(1) 0,5 2,6 7,5 7,0 6,4 3,1 1,0 0,0

Comunidad V 4,3 13,3 26,1 26,9 24,0 6,1 4,3 0,0

Comunidad VI 0,9 6,9 11,7 10,9 10,3 5,1 2,6 0,1

Comunidad VII(1)

0,7 3,0 7,8 6,6 7,0 2,8 2,0 0,0

Comunidad VIII 0,8 0,8 1,4 1,2 1,0 0,3 0,0 0,0

Comunidad IX 0,2 1,7 4,8 4,6 4,9 1,3 0,5 0,0

Comunidad X 0,2 1,9 5,0 4,5 4,8 1,1 0,7 0,0

Comunidad XI 0,8 2,8 7,3 9,7 9,5 2,3 0,8 0,0

San Bartolomé 0,1 0,4 0,8 0,6 0,6 0,1 0,1 0,0

Las Vegas de Ejea 0,0 1,1 4,0 6,4 6,6 0,5 0,7 0,0 Huerta Alta de Tauste 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Comunidad del Riguel 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Comunidad El Bayo 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,0 0,1 0,0

Comunidad de Santía 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,1 0,2 0,0

Total riego 8,5 34,7 76,6 79,0 75,7 22,7 13,0 0,2

Turbinado en minicentral 23,2 16,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Abastecimiento 2,0 0,1 0,3 0,2 0,0 1,2 2,0 2,7

(1) Los volúmenes de riego facilitados por CHE-Sádaba de las Comunidades IV y VII han sido disminuidos un 19% y un

porcentaje de dichas Comunidades localizadas en el exterior de ReCoR-Bardenas.

7/23/2019 Cita Che2005


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Anexo VIII. Valores de Kc mensuales y fechas de siembra y cosecha para los cultivos implantados en ReCoR-Bardenas d

Fuente CHE (2004) comarca de Ejea de los Caballeros. Valores de K calculados para el suelo desnudo según metodologí

CULTIVOS / MES Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene F

ALFALFA 0,92 1,01 0,95 0,92 0,92 1,16

MAÍZ 0,31 0,31 0,65 1,17 1,22 0,78 0,39 CEREAL INVIERNO 1,16 0,86 0,43 0,93 0,95 1,05 1

ARROZ 1,10 1,10 1,17 1,23 1,21 1,02

GIRASOL 0,31 0,32 0,73 1,16 1,09 0,58

PIMIENTO 0,31 0,34 0,68 1,03 1,07 0,97

TOMATE 0,31 0,66 1,11 1,17 1,06

PUERRO 1,07 1,00 0,81 0

CEBOLLA 0,70 1,07 1,07 1,02 0,84

BROCOLI 0,17 0,35 0,95 1,01

GUISANTE 1,17 1,16 0,95 0,95 0

ARBOLADO 0,41 0,67 0,94 0,99 0,99 0,87 0,38

MES-AÑO A-04 M-04 J-04 J-04 A-04 S-04 O-04 N-04 D-04 E-05 F

K SUELO DESNUDO 0,51 0,27 0,05 0,18 0,14 0,30 0,54 0,66 0,36 0,29 0

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Anexo IX. (Continuación)

Fecha Q CE [NO3-] Fecha Q CE [NO3

-] Fe

dd/mm/aa m3 /s dS/m mg/l dd/mm/aa m3 /s dS/m mg/l dd/m

01-10-04 12,21 2,02 41 01-11-04 8,05 2,60 49 01-

02-10-04 12,00 1,99 39 02-11-04 7,97 2,66 50 02-

03-10-04 12,65 1,92 35 03-11-04 7,89 2,66 51 03-

04-10-04 13,44 1,73 35 04-11-04 7,64 2,78 53 04-

05-10-04 11,72 2,01 37 05-11-04 7,41 2,83 54 05-

06-10-04 12,42 1,96 41 06-11-04 7,29 2,89 56 06-

07-10-04 11,73 2,01 38 07-11-04 7,09 2,89 58 07-

08-10-04 11,66 1,98 36 08-11-04 6,90 2,85 58 08-

09-10-04 11,93 2,12 39 09-11-04 6,85 2,92 58 09-

10-10-04 12,16 2,07 36 10-11-04 6,91 2,83 59 10-

11-10-04 12,22 1,99 35 11-11-04 7,60 2,90 57 11-

12-10-04 10,25 2,43 40 12-11-04 7,63 2,60 52 12-13-10-04 8,80 2,57 46 13-11-04 7,11 2,89 53 13-

14-10-04 8,32 2,80 50 14-11-04 7,73 2,79 57 14-

15-10-04 8,03 3,35 55 15-11-04 7,77 2,64 55 15-

16-10-04 7,78 2,86 53 16-11-04 6,93 2,81 54 16-

17-10-04 7,74 2,86 54 17-11-04 6,31 3,04 56 17-

18-10-04 7,75 2,91 55 18-11-04 6,20 3,55 94 18-

19-10-04 7,68 2,97 55 19-11-04 6,24 3,63 63 19-

20-10-04 7,83 2,67 56 20-11-04 6,12 3,56 62 20-

21-10-04 7,78 2,85 57 21-11-04 6,06 3,42 58 21-

22-10-04 7,43 2,66 55 22-11-04 5,59 3,66 61 22-

23-10-04 7,03 2,84 57 23-11-04 5,68 3,25 57 23-

24-10-04 7,41 2,75 57 24-11-04 5,81 4,03 64 24-25-10-04 7,52 2,64 54 25-11-04 6,73 3,61 60 25-

26-10-04 8,40 3,13 58 26-11-04 6,81 3,30 55 26-

27-10-04 8,28 2,77 51 27-11-04 6,67 3,28 63 27-

28-10-04 11,66 2,76 46 28-11-04 5,47 3,08 58 28-

29-10-04 9,97 2,54 43 29-11-04 5,60 3,82 61 29-

30-10-04 8,81 2,66 44 30-11-04 5,58 4,04 62 30-

31-10-04 8,28 2,66 49 31-

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Anexo IX. (Continuación)

Fecha Q CE [NO3-] Fecha Q CE [NO3

-] Fedd/mm/aa m3 /s dS/m mg/l dd/mm/aa m3 /s dS/m mg/l dd/m

01-01-05 5,56 3,55 63 01-02-05 4,57 4,33 70 01-

02-01-05 5,25 3,64 65 02-02-05 4,50 4,32 68 02-

03-01-05 5,21 3,82 65 03-02-05 4,46 4,43 67 03-

04-01-05 5,31 3,76 65 04-02-05 4,39 5,02 69 04-

05-01-05 4,97 3,70 65 05-02-05 4,38 5,06 75 05-

06-01-05 5,49 4,07 65 06-02-05 4,40 6,22 76 06-

07-01-05 5,91 3,58 62 07-02-05 4,68 5,60 77 07-

08-01-05 6,86 3,08 53 08-02-05 4,28 5,39 69 08-

09-01-05 7,32 2,92 49 09-02-05 4,28 5,08 69 09-

10-01-05 10,02 2,26 38 10-02-05 4,28 5,13 67 10-

11-01-05 9,61 1,96 34 11-02-05 4,74 4,92 62 11-

12-01-05 5,75 2,26 56 12-02-05 6,07 3,87 77 12-13-01-05 6,22 3,44 56 13-02-05 10,30 2,49 46 13-

14-01-05 6,73 3,13 53 14-02-05 9,20 2,84 52 14-

15-01-05 6,71 2,98 52 15-02-05 9,20 2,84 52 15-

16-01-05 6,87 2,91 47 16-02-05 9,20 2,84 52 16-

17-01-05 7,34 2,82 54 17-02-05 7,23 2,84 52 17-

18-01-05 6,95 2,87 55 18-02-05 6,36 2,84 52 18-

19-01-05 6,53 2,87 50 19-02-05 6,07 2,84 52 19-

20-01-05 6,50 2,96 51 20-02-05 6,07 2,84 52 20-

21-01-05 6,28 3,10 48 21-02-05 6,07 2,84 52 21-

22-01-05 6,32 2,94 46 22-02-05 6,07 2,84 52 22-

23-01-05 7,54 3,07 44 23-02-05 6,36 2,84 52 23-

24-01-05 7,80 2,33 40 24-02-05 6,36 3,19 58 24-25-01-05 6,03 2,83 50 25-02-05 6,36 3,53 56 25-

26-01-05 4,94 3,07 54 26-02-05 6,36 3,53 56 26-

27-01-05 4,76 3,61 59 27-02-05 6,07 3,53 56 27-

28-01-05 4,84 4,13 65 28-02-05 5,78 3,53 56 28-

29-01-05 4,83 4,02 66 29-

30-01-05 4,72 4,18 67 30-

31-01-05 4,69 4,00 65 31-

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Anexo X. Fecha de muestreo, conductividad eléctrica (CE, dS/m), Residuo seco (RS, mg/l), concentración en bicarbonato

(TDS, mg/l), concentración de nitrato (NO3- , mg/l) y estadísticos de estos parámetros en 9 muestras de agua recogidas en

de riego de 2004 (abr-04/sep-04).

Fecha CE RS HCO3

- TDS NO3

- dd/mm/aa dS/m mg/l mg/l mg/l mg/l

06-04-04 0,36 200 151 276 3

27-04-04 0,36 230 180 320 3

17-05-04 0,36 190 129 254 3

08-06-04 0,36 200 186 293 2

30-06-04 0,39 220 120 280 2

20-07-04 0,36 190 162 271 2

09-08-04 0,33 170 125 233 1

31-08-04 0,32 180 180 270 1

21-09-04 0,33 200 162 281 2

Media 0,35 198 155 275 2CV (%) 6 9 16 9 31

Mínimo 0,39 230 186 320 3

Máximo 0,32 170 120 233 1

Anexo XI. Valores medios mensuales de la conductividad eléctrica (CE, dS/m) del agua de lluvia durante el periodo 198

de Logroño. Fuente: EMEP, http://www.nilu.no/projects/ccc/.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep OctCE, (dS/m) 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,05 0,04 0,04 0,03

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Anexo XII. Fecha de muestreo, Conductividad Eléctrica (CE) y Total de Sólidos Disueltos (Total Dissolved Solids; TDS

Arba en Tauste (12 muestras), Riguel en Sádaba (11 muestras), Arba de Luesia en Biota (8 muestras) y Arba de Biel e

entre la CE (dS/m) y TDS (mg/l) en los cuatro puntos muestreados.

Fecha CE TDS Arba en Tauste Fecha CE TDSdd/mm/aa dS/m mg/l dd/mm/aa dS/m mg/l

06-04-04 1,12 835 06-04-04 0,61 440

27-04-04 1,22 882 27-04-04 0,60 492

17-05-04 1,32 929 17-05-04 0,56 397

08-06-04 2,32 1696 08-06-04 0,74 619

30-06-04 2,67 1855 30-06-04 0,48 359

20-07-04 2,48 1623 20-07-04 0,60 421

09-08-04 2,27 1524 09-08-04 0,60 471

31-08-04 2,18 1544 31-08-04 0,35 274

21-09-04 2,48 1794 21-09-04 0,59 472

21-12-04 3,01 1960 21-12-04 1,35 880

01-02-05 4,43 2950 01-02-05 1,35 85024-02-05 3,19 2090

TDS = 634CE + 124

R2 = 0,99

0

1.000

2.000

3.000

4.000

0 1 2 3 4 5 6

CE (dS/m)

T D S ( m g / l )

Arba en Tauste

0

1.000

2.000

3.000

4.000

0

T D S ( m g / l )

Fecha CE TDS Arba de Luesia en Biota Fecha CE TDS dd/mm/aa dS/m mg/l dd/mm/aa dS/m mg/l

06-04-04 0,41 325 06-04-04 0,49 370

27-04-04 0,38 311 27-04-04 0,47 360

17-05-04 0,40 305 17-05-04 0,49 339

08-06-04 0,50 445 08-06-04 0,56 438

30-06-04 0,63 488 30-06-04 0,52 401

20-07-04 0,55 402 20-07-04 0,47 315

09-08-04 0,82 575 09-08-04 0,37 28521-09-04 0,59 466 31-08-04 0,38 306

21-09-04 0,66 542

TDS = 632CE + 76

R2 = 0,930

1.000

2.000

3.000

4.000

0 1 2 3 4 5 6

CE (dS/m)

T D S ( m g / l )

Arba de Luesia en Biota

0

1.000

2.000

3.000

4.000

0

T D S ( m g / l )

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Anexo XIII. Fecha de muestreo, trimestre al que pertenece, conductividad eléctrica (CE, dS/m) y concentración d

trimestrales de las aguas del Riguel en Sádaba, Arba de Luesia en Biota y Arba de Biel en Erla.

Riguel en Sádaba Arba de Luesia en Biota Fecha Trimestre CE NO3

- CE NO3-

dd-mm-aa m-m-m dS/m mg/l dS/m mg/l

17-05-04 A-M-J 0,56 5 0,40 3

09-08-04 J-A-S 0,60 7 0,82 23

21-09-04 O-N-D 0,59 5 0,59 5

01-02-05 E-F-M 1,35 18 0,61 6

Anexo XIV. Necesidades de fertilización (NF, Kg N/ha) calculadas para este estudio a partir de las extracciones de N de

de Aragón (Orús et al., 2000). En el caso de la alfalfa se consideró una necesidad de fertilización de 30 kg N/ha y en el c

los cultivos considerados.

NF---------Kg N/ha---------

Alfalfa 30

Maíz 261

Cereal Invierno 55Arroz 131

Hierba 118

Girasol 93

Guisante 60

Tomate 160

Pimiento 44

Otros 106

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1-Riguel en Sádaba 2-Arba de Lu

A n e x o F o t o g r á f i c o

3-Arba de Biel en Erla 4-Canal d

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5-Pozo en Ejea 6-Pozo e


7-Arba de Luesia en Ejea 8-Arba en ctra.

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9-Arba en Escorón 10-Arba en Escorón en


11-Arba en Tauste. Instalación del tomamuestras 12-Arba en Tauste tras el der

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13-Nueva ubicación del tomamuestras de agua en el Arba junto a la carretera de Tau


14-Detalle de la alcachofa y el Arba con caudales mínimos 15-Recogida de las aguas alm

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3.2.- Regadíos del Barranco de la Violada (Monegros I).

3.2.1.- Resumen

El objetivo de este trabajo es efectuar un balance preliminar de agua, sales y nitrógeno en el sectorde riego de La Violada (Monegros I, Huesca), cuantificar las cargas exportadas de sales y nitrógenoen el período de riego abril-septiembre 2005, y comparar estos resultados con los obtenidoshistóricamente (años 80).

La Violada tiene unas 3900 ha bajo riego y sus aguas de drenaje vierten al barranco de La Violada.En la estación de aforos nº 230 de la CHE se instaló un muestreador automático de agua en abril de2005. En este punto se midió diariamente el caudal y la concentración de sales (CE, dS/m) ynitratos (NO3, mg/l) de las aguas de drenaje a lo largo de la estación de riego 2005. El volumen deriego lo proporcionó la Comunidad de Regantes, la superficie de cultivos se estimó porteledetección con una imagen LANDSAT TM5 de julio, y la precipitación y ETc se obtuvieron de

la información climática recogida en una estación instalada en la zona de estudio.

El período de riego 2005 sufrió serias limitaciones en la dotación del riego (media de 374 mm)debido a la escasez de agua embalsada. Respecto a años “normales”, ello provocó (1) una reducciónen el cultivo de maíz (ocupó el 13% de la superficie regada), (2) una mayor reutilización de lasaguas de drenaje para el riego, (3) índices de calidad del riego elevados (eficiencia del riego = 62%y eficiencia en el uso del agua = 64%), y (4) caudales de drenaje bajos que, aunque relativamenteestables, disminuyeron (P < 0.001) a lo largo de la estación de riego. El posible estrés hídrico de loscultivos no se analizó en este trabajo.

La salinidad de las aguas de drenaje fue estable a lo largo de la estación de riego 2005 en torno a unvalor medio de 2.3 dS/m (aguas saturadas en yeso), aunque disminuyó (P < 0.001) para elevadoscaudales diluyentes. La concentración de nitratos fue relativamente estable en torno a un valormedio de 21 mg/l, y fue independiente del caudal sugiriendo que su variabilidad va ligada a las

prácticas de abonado más que a la eficiencia del riego.

Las cargas unitarias (masa/ha regadío) para la estación de riego fueron 5.1 Mg SDT (sólidosdisueltos totales)/ha) y 11.4 Kg NO3-N/ha. Las mayores exportaciones de sal y nitrógeno se

produjeron al inicio del riego (abril y mayo). Aunque estas cargas son tentativas hasta cuantificarotras entradas y salidas no analizadas en 2005, el satisfactorio cierre del balance de agua dafiabilidad a los resultados obtenidos.

Los volúmenes de riego y de drenaje y la carga de sales exportada en el drenaje de La Violadafueron un 60% inferiores en 2005 que en los 80 debido a la modernización del regadío de LaViolada en dicho periodo, a la menor disponibilidad de agua de riego en 2005, y a la reutilizaciónde las aguas de drenaje para el riego. La reducción en la carga de nitratos exportada fue todavíamayor (un 76% respecto a la carga de los 80) debido además al cambio en la distribución decultivos (menos maiz y más alfalfa en 2005 que en los 80).

Estos resultados deben sustanciarse en futuros trabajos con años climáticos más normales y lacuantificación de entradas (en particular, el abonado nitrogenado) y salidas de los balances demasas no analizadas en 2005.

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3.2.2.- Introducción

El sector de La Violada es de gran interés debido a que es representativo del impacto ambientalinducido en áreas regadas por inundación con bajas eficiencias de riego. Además, este sector hasido estudiado en la década de los 80 y de los 90, lo que permitirá conocer la evolución temporal de

las cargas contaminantes (sales y nitrógeno) en los retornos del riego y las relaciones causa-efectoen base a estos resultados históricos y a los que se generarán en el vigente y futuros Convenios(años 2005 y siguientes).

Un interés añadido del estudio realizado en La Violada en el año 2005 es la fuerte limitación deagua para riego derivada de la sequía prevalente en períodos precedentes, lo que ha condicionado eltipo de cultivos implantados y el volumen de los retornos del riego, significativamente más bajo queel medido históricamente.

Los objetivos contemplados en este Convenio son: (1) instalar y mantener un equipo tomamuestrasde agua en la estación de aforos nº 230 de la CHE existente en el barranco de La Violada (colector

de drenaje del sector de riego de La Violada), (2) muestrear las aguas del barranco en dicha estacióny analizar las concentraciones de sales y nitratos con una frecuencia diaria, (3) caracterizarhidroquímicamente las aguas de drenaje, (4) recopilar los datos de caudales circulantes,meteorológicos, calidad del agua, tipos y superficies de cultivos, y fertilizantes aplicados, y (5)efectuar un balance preliminar de agua, sales y nitrógeno para el período de riego abril-septiembrede 2005. Además, aunque no contemplado inicialmente en el Convenio, dado el carácter atípico delaño 2005 antes señalado, sus resultados se comparan de forma preliminar con resultados previosobtenidos en los años 80.

3.2.3.- Descripción de la zona de estudio

Esta descripción está basada fundamentalmente en información previa obtenida en distintos trabajosrealizados en los años 80 y 90. A efectos de síntesis de esta Memoria, las correspondientes

publicaciones solo se citan en este párrafo y no se detallarán en el resto de este capítulo. Lasmismas son: Aragüés et al., 1990; Bellot y Golley, 1989; Faci et al., 1985; Isidoro et al., 2004,2006a, 2006b; Playán et al., 2000 y Torres, 1983.

El sector o polígono de riego de La Violada tiene una superficie de 5300 ha, de las que unas 3900ha están bajo riego. Se encuentra situado en el sistema regable Monegros I (Huesca), lleva más de70 años bajo riego (el riego se inició en Almudévar en 1934, tras la conclusión de las obras del

primer tramo del canal de Monegros), y está limitado por el canal de Monegros al Nordeste, la

acequia de La Violada al Oeste y la acequia de Santa Quiteria al Sur (Fig. 1).Las aguas de drenaje de La Violada se recogen en el barranco de La Violada que drena fuera delsector hacia el Suroeste por un punto donde la cuenca vertiente tiene apenas dos kilómetros deanchura. Esto, unido a la impermeabilidad del sustrato margoso subyacente, hace que la prácticatotalidad del agua de drenaje se recoja en ese punto, haciendo del polígono un lugar ideal para larealización de balances de masas. En este punto que marca el límite de la zona de estudio (en losucesivo denominado punto D-14) existe una estación de aforos provista de un limnígrafo (Estaciónnº 230-barranco de Violada en La Pardina de la CHE). La CHE mantiene de forma rutinaria estaestación y actualiza periódicamente las curvas de gasto “altura-caudal” del agua circulante.

La cuenca vertiente del barranco de la Violada en el punto D-14 totaliza cerca de 20000 ha y,además del sector de riego de La Violada, incluye amplias zonas de secano situadas por encima de

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los canales. Estas zonas son de poca extensión y gran pendiente al Oeste de la acequia de LaViolada y al Sur de la acequia de Santa Quiteria y de gran extensión al Norte del canal de Monegrosdonde constituye la llamada Cuesta de Almudévar, por la que drenan varios cauces naturales haciael barranco de La Violada; los más importantes de éstos (barrancos de Las Pilas, del Azud y deValdepozos), tienen varios kilómetros de longitud y entran en el polígono de estudio cruzando por

debajo del canal de Monegros.

La Violada se encuentra situada entre los 41º 59’ y los 42º 04’ de latitud N y entre los 0º 32’ y los 0º40’ de longitud W . Su altitud oscila entre los 345 m del punto D-14 y los 414 m de algunaselevaciones, si bien los canales que definen el perímetro del polígono discurren a cotas algoinferiores a los 400 m.

El clima de la zona es de tipo Mediterráneo, con precipitaciones concentradas principalmente en primavera y otoño. Los valores medios anuales del período 1964-1998 son 480 mm (precipitación),13,.3ºC (temperatura) y 1124 mm (evapotranspiración de referencia, ETo-Hargreaves). Las

precipitaciones medias mensuales oscilan entre los 23,8 mm de julio y los 54,4 mm de mayo, y las

temperaturas medias mensuales oscilan entre los 5,1 ºC de enero y los 22,5 ºC de julio, con unaoscilación térmica anual de 17,4ºC.

La Violada se riega con aguas del río Gállego. La captación de las aguas para el riego se lleva acabo mediante la Presa de Ardisa, de la que se deriva el agua al Pantano de La Sotonera (de 189hm3 de capacidad) sobre el río Sotón, que es el que regula el caudal disponible para su utilizacióndurante la campaña de riegos. Sobre el canal de Monegros hay once tomas de riego, 16 sobre laacequia de La Violada y 17 sobre la acequia de Santa Quiteria que abastecen de agua a la zona deestudio. Debido a serios problemas de estabilidad estructural y filtraciones de la antigua acequia deLa Violada, la misma se ha reconstruido en su totalidad recientemente (año 2001) y gran parte de lamisma va elevada sobre el terreno para evitar los problemas de corrosión del hormigón en sucontacto con el yeso presente en la zona.

En general, la red de riego se caracteriza por la pequeña capacidad de las acequias en relación a lasuperficie servida. El sistema de riego se concibió inicialmente para suministrar agua a cereales deinvierno y ha acabado utilizándose para el riego de cultivos con unas necesidades mucho más altas(maíz y alfalfa) con lo que la capacidad de las acequias resulta insuficiente. El módulo de lasacequias es de unos 0,6 l s-1 ha-1 y el caudal medio de las acequias es muy variable.

El riego en la zona se realiza por turnos. La distribución del agua a los regantes por parte de laComunidad se lleva a cabo bajo petición previa del regante o por “ador”; esto es, la Comunidad

distribuye el agua al primer regante del brazal, éste la pasa al siguiente y así sucesivamente hastacompletar el brazal. El riego bajo petición no supone que se pueda disponer del agua el día que sedesea (riego a la demanda) y en la práctica el intervalo entre riegos se encuentra entre 10 y 14 días,con una media de 13 días.

El volumen de agua de riego está relacionado con el tamaño de las parcelas, de tal manera quecuanto menor es el tamaño de las parcelas mayor es el volumen de agua facturada, que puede variardesde 13000 m3/ha para la alfalfa en parcelas mayores de 5 ha hasta 81000 m3/ha en alfalfa sobre

parcelas menores de 0,5 ha. Este elevado volumen de agua no se aplica necesariamente a las parcelas pequeñas, sino que el regante puede cubrir su parcela con el suministro mínimo fijado porla Comunidad en 1000 m3/día cualquiera que sea la superficie, y deja pasar el resto del agua de su

turno al regante siguiente o finalmente evacua el agua directamente al barranco por la cola de lasacequias. La excesiva parcelación influye en los grandes volúmenes de agua facturados. A efectos

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ilustrativos, el volumen medio facturado por unidad de superficie en la Comunidad de Regantes deAlmudévar ascendió en 1995 a 14109 m3/ha. El cultivo que consume más agua es la alfalfa, seguidodel maíz, el girasol, otros cultivos (huertas) y cereales de invierno.

N

Cuenca del barranco de La Violada

Barranco de Valdepozos

Barrancodel Azud

Barranco deLas Pilas

D-14. Estación de aforo (#230)

#S

&V

&V

Canal de Los Monegros

Acequia de Sta. Quiteria

Acequia deLa Violada

Canal delCinca

Acequia del Flumen

Barranco de La Violada

ALMUDÉVAR

TARDIENTA

Zona regable deLa Violada

Pantano deLa Sotonera

1 0 1 km

Figura 1. Zona regable del polígono de La Violada y cuenca hidrográfica del Barranco de LaViolada.

El riego se realiza principalmente por inundación, en parcelas limitadas por caballones y sindesagüe al final de las mismas. Existen escasas explotaciones regadas por aspersión y por goteo.Como ejemplo, en el conjunto de la Comunidad de Regantes de Almudévar la superficie regada por

aspersión ascendió en 1997 a 95 ha y la superficie regada por goteo a 44 ha, superficies irrelevantesfrente a las 3434 ha regadas por gravedad.

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La calidad del agua de riego es excelente, debido a que el río Gállego tiene su origen en los Pirineosy discurre por zonas de escasa meteorización y bajo impacto antrópico aguas arriba de La Violada.Así, los valores medios de salinidad, nitrógeno y sodicidad son, respectivamente, 0,4 dS/m (CE), <1 mg/l (NO3) y < 1 (mmol/l) 0.5 (RAS).

La red de drenaje del sector de riego de La Violada consiste en dos azarbes principales: el deValsalada y el de Artasona. El primero desciende de N a S por la zona oeste de La Violada y elsegundo discurre de este a oeste por la parte sur. La red natural de barrancos, anteriores a lainstalación del riego, se incorpora a estos drenes. Desde que se instaló el sistema de drenaje,numerosos agricultores han instalado y siguen instalando tuberías de drenaje enterradas en sus

parcelas. Las primeras eran de cerámica y las más recientes son de PVC perforado. La necesidad deinstalar estos sistemas de drenaje enterrados deriva de la imposibilidad del agua para percolar hacianiveles más profundos y de la necesidad de evacuar los aportes sobrantes del riego.

Geomorfológicamente, en la cuenca del barranco de La Violada aparecen cinco unidadesestructurales: la Cuesta de Almudévar, la Depresión de La Violada, los Glacis, los Conos de

deyección y las Cuestas de yesos (Torres, 1983). La Cuesta de Almudévar constituye una ladera de pendiente suave orientada de N a S , formada por calizas y margas alternantes y con presencia deyeso. Encajadas en estos materiales se encuentran las vales, formadas por limos yesíferos y margas.La Depresión de La Violada ocupa aproximadamente la zona en regadío de de la cuenca. Estáformada por materiales aluviales cuaternarios entre los que dominan los limos y entre los que se

presentan yesos y algún nivel de gravas. En esta unidad se presentaban fenómenos de endorreísmodebidos a la horizontalidad del sustrato terciario y amplias zonas de encharcamiento comoconsecuencia de la puesta en riego. Los glacis se presentan al S y W de Almudévar y se caracterizan

por numerosas gravas aplanadas de naturaleza caliza. Las Cuestas de yesos aparecen al S y al W del polígono.

Los suelos del polígono se han desarrollado principalmente sobre los materiales cuaternarios de laDepresión de La Violada y los Glacis y materiales de la Cuesta de yesos. Los suelos de las zonaselevadas conocidas localmente como “sasos” y que presentan un gran contenido en elementosgruesos se han formado sobre los Glacis, mientras que los suelos de las zonas más llanas ydeprimidas del polígono, conocidos como “vales” se han formado sobre los materiales aluviales decarácter limoso.

Las notas más características de los suelos del polígono son el dominio de la textura franco-arcillo-limosa (con contenidos en general altos en limo en todos los suelos), un contenido aceptable demateria orgánica (1-2%) y un pH estable, entre 7,5 y 8,5. El contenido de agua útil (diferencia entre

el agua retenida a 1/3 atm y el agua retenida a 15 atm) es de un 10% en peso. La CEe (extractosaturado) es muy variable, pero frecuentemente está en torno a 2 dS/m, debido a la presencia deyeso (CaSO4 · 2 H20). El contenido en carbonato cálcico es en general alto (sobre el 30% en todoslos casos) y el contenido en yeso, aunque muy variable de unos suelos a otros y aumentando en

profundidad, también es elevado. Trabajos previos han distinguido en La Violada las siguientesunidades de suelos según la metodología FAO: Litosoles, Regosoles, Cambisoles cálcicos (queocupan la mayor parte de la superficie del polígono) y Cambisoles gleycos.

En relación a los cultivos y su manejo agronómico, el maíz es el cultivo tradicionalmente másextendido en La Violada y se siembra normalmente durante la segunda quincena de abril o primeraquincena de mayo. Suele aplicarse un abonado de presiembra (“fondo”) unos quince días antes de la

siembra, y tras éste se da el “riego de huebra” para dejar el suelo con un nivel de humedad(“tempero”) adecuado para la siembra. La aplicación del riego tras la fertilización es una causa

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previsible de pérdida de nitrógeno por lavado. Las dosis usuales de siembra son de 75000 plantas/haen los terrenos de saso y de 85000 plantas/ha en los fondos de valle. Frecuentemente es necesariorealizar una labor de “desencarado”, es decir un pase de rodillo con púas para romper durante lanascencia la costra que se forma con motivo de las lluvias y el viento o de ambos; este es uno de los

principales problemas del cultivo del maíz en la cuenca media del Ebro.

La primera cobertera se suele aplicar antes del primer riego si es abono sólido, o con el primer riegosi es abono líquido. Los riegos se suceden cada 10-15 días hasta primeros de septiembre. Conalguno de los riegos de mediados o finales de julio se aplica una cobertera de abono líquido. Laaplicación del abono disuelto en el riego implica que cuanto más baja sea la eficiencia y launiformidad del riego, mayores serán las pérdidas de nitrógeno por lavado. Aunque el maíz está yarelativamente seco en octubre, su cosechado suele posponerse unos meses al objeto de quedisminuya aun más su humedad. Los rendimientos suelen ser algo mayores en las vales (sobre los12000 kg/ha) que en los sasos (9000 kg/ha).

La alfalfa es tradicionalmente el segundo cultivo en importancia en La Violada, aunque en los

últimos años supera al maíz debido a la presencia de una nueva secadora instalada en la zona. Laalfalfa se siembra en noviembre con el cereal de invierno, en marzo/abril en parcelas sembradas detrigo o cebada, o en septiembre en parcelas de barbecho. La dosis habitual de siembra es de unos70-80 kg/ha. En la alfalfa sembrada en parcelas con cereal no se aplica ningún abono, mientras quesi se siembra sola recibe un abonado de sementera y un par de coberteras en abril y julio pobres en

N. La alfalfa sembrada en septiembre suele recibir un riego de huebra previo y se siembra “atempero”. Normalmente la alfalfa se mantiene en el campo unos cinco años y recibe de cinco a seiscortes al año, el primero a final de abril y el último a mitad de septiembre, con un intervalo entrecortes de un mes. Los rendimientos en materia seca (al 20 o 22% de humedad) rondan los 20000kg/ha.

Los cereales de invierno son los cultivos para los que se diseñó en origen el sistema de riego, perosu implantación es actualmente escasa, aunque podría aumentar si las limitaciones de agua persisteno aumentan. La cebada se siembra en torno a octubre y el trigo en torno a noviembre,

preferentemente a tempero, con unas dosis de unos 179 a 220 kg/ha. Unos veinte días antes de lasiembra se aplica el abonado de fondo y entre enero y febrero se aplica una cobertera. El abono delas coberteras es mucho más rico en nitrógeno que el de la sementera. Normalmente los cereales deinvierno reciben dos riegos, y en ocasiones el trigo puede recibir tres. La cosecha se realiza a

primeros de junio en el caso de la cebada y a finales de junio o en julio en el trigo. Los rendimientososcilan en ambos casos entre 4000 y 6000 kg/ha. El trigo y la cebada son los cultivos dominantes enlas tierras de secano de la Cuesta de Almudévar. Los rendimientos, variables en función de la

climatología, suelen estar sobre los 2000 kg/ha.Otros cultivos minoritarios existentes en La Violada son el girasol, arroz, frutales y hortícolas. Enlos últimos años se está extendiendo el olivar regado por goteo y con elevadas densidades de

plantación. De hecho, en el año en estudio (2005) la superficie de olivar superó a la de maíz.

3.2.4.- Metodología

Las principales entradas y salidas de agua, sales y nitrógeno en La Violada se midieron o estimaronen el período de estudio correspondiente a la estación de riego de abril a septiembre de 2005.Algunas de las estimas se basaron en el conocimiento detallado obtenido en los trabajos previos

anteriormente citados.

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163

La superficie de cultivos se obtuvo inicialmente de la Comunidad de Regantes de Almudévar(CRA) a través de la declaración de intenciones efectuada por los agricultores para planificar elriego. Sin embargo, la escasa disponibilidad de agua en 2005 obligó a los regantes a modificar susestimas iniciales, de tal forma que una inspección visual de La Violada permitió concluir que lasuperficie de maíz fue muy inferior a la declarada. Por ello, la superficie real de cultivos se estimó a

través de una imagen LANDSAT TM5 de julio mediante una clasificación supervisada del uso delterreno.

El caudal medio diario en D-14 fue proporcionado por la CHE. Los volúmenes diarios de riegofueron proporcionados por la CHE (oficina de Huesca). En los casos necesarios, para las acequiasque riegan parcelas dentro y fuera de la cuenca drenada por el barranco de La Violada, estosvolúmenes se ponderaron por el porcentaje de superficie regada por la toma en el interior de lacuenca.

Los datos climáticos se obtuvieron de una estación meteorológica de la CHE instalada en la GranjaEscuela de Almudévar, dentro de la zona de estudio (nº 9-491, 00º35’22” N – 42º01’47” E). a

evapotranspiración de los cultivos (ETc) se obtuvo a partir de la evapotranspiración de referenciacalculada en 2005 (ETo-Hargreaves) y de las relaciones mensuales ETc/ETo obtenidas en los años90 para cada cultivo. Se prefirió aplicar estas relaciones en lugar de las estimas de los coeficientesde los cultivos porque las mismas se obtuvieron en un estudio detallado en el que la ETc se obtuvode balances diarios de agua efectuados en cinco unidades de suelo.

El balance de agua preliminar efectuado en el período de estudio no contempló las entradas ysalidas de agua laterales. Estudios previos indican que estas variables tienen valores relativamente

bajos, aunque en futuros años su cuantificación será una tarea necesaria para asignar de forma más precisa la contaminación inducida exclusivamente por el polígono de riego.

Una vez adquirido, instalado y verificado el muestreador automático de agua ISCO 3700C, elmismo se utilizó para recoger una muestra diaria del agua circulante en D-14. Las muestras sellevaron al laboratorio para la medida de la CE y la concentración de NO3. Los Sólidos DisueltosTotales (SDT, mg/l) se estimaron de los correspondientes valores de CE (dS/m) y la relación CE-SDT obtenida en estudios previos:

SDT = 1176 CE – 489; R 2 = 0.955; N = 47 muestras

Las masas diarias de sales (MS) y nitrógeno (MN) exportadas por las aguas circulantes en el barranco de La Violada se obtuvieron a partir del producto de los caudales medios diarios (m3/s) y

de los valores de SDT (mg/l) y NO3-N (mg/l) medidos en ese día. Los valores perdidos se estimaron por interpolación lineal de los valores más cercanos. La agregación de las masas diarias proporcionala carga contaminante inducida por La Violada a nivel mensual y a nivel período de riego. La cargacontaminante unitaria se obtuvo dividiendo las masas de sales y nitrógeno por las hectáreas totales

bajo riego en 2005.

Los datos obtenidos en 2005 sobre agua y sales se compararon con los resultados medios obtenidosen los años 1982 a 1984 (“años 80”). Los datos obtenidos en 2005 sobre nitrógeno se compararoncon los resultados obtenidos en 1987 (Bellot y Golley, 1989), ya que en el estudio de 1982-1984 nose analizó esta variable.

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164

3.2.5.- Resultados y discusión

3.2.5.1.- Año 2005

La Figura 2 presenta los valores diarios de caudal, CE y NO3 medidos en las aguas de drenaje del

barranco de La Violada en el punto D-14 a lo largo del período de riego 2005, y el Anejo I resumeestos valores.

El muestreador automático de agua funcionó correctamente, excepto en ocho fechas en las que, porrazones desconocidas, el agua muestreada se vertió fuera de las botellas colectoras. Estas ochofechas corresponden a los valores perdidos de CE (Fig. 2). Los valores perdidos de NO 3 fueronsuperiores (42 en total; Fig. 2) debido a distintos problemas aparecidos en la puesta a punto delnuevo autoanalizador-3 de la compañía Bran+Luebbe recientemente adquirido por el CITA.

El caudal medio diario de drenaje del período de riego 2005 fue de 0,59 m3/s, con un coeficiente devariación del 29%. Excepto para tres picos de caudal elevado (superior a 1,2 m3/s), el mismo fue

relativamente estable, aunque con una ligera tendencia a disminuir a lo largo del período de riego(especialmente entre abril y julio; Fig. 2). Así, la regresión lineal “caudal vs. tiempo” essignificativa a P < 0,001 (R 2 = 0,275). Este resultado sugiere que la eficiencia del riego fue más bajay el drenaje fue superior en los primeros que en los últimos meses de la estación de riego 2005.

La salinidad (CE, dS/m a 25 ºC) de las aguas de drenaje osciló, salvo excepciones puntuales, en unahorquilla entre 2,0 y 2,5 dS/m, con un valor medio para el período de riego de 2,26 dS/m y un CVdel 7% (Fig. 2). Este valor estable de la CE refleja la presencia de yesos en La Violada (la CE deuna solución saturada en yeso es de 2,21 dS/m) y el carácter frecuentemente saturado de las aguasde drenaje en este mineral, confirmando los resultados obtenidos en estudios anteriores. Así, la

pendiente de la regresión lineaL “CE vs. tiempo” no es significativamente diferente de cero. Lavariabilidad de la CE (CV = 7%) fue mucho menor que la variabilidad del caudal (CV = 29%). Aunasí, la CE y el caudal están significativamente correlacionados a P < 0,001 (CE = 2,1 Qmd-105; R 2 =0,163), lo que demuestra el carácter diluyente de los caudales elevados probablemente provocados

por elevadas precipitaciones y/o aportaciones directas de aguas de riego de baja CE a la red dedrenaje.

La concentración de nitratos (NO3, mg/l) de las aguas de drenaje osciló, salvo excepciones, en unahorquilla entre 17 y 26 mg/l, con un valor medio de 21,3 mg/l y un CV del 15% (Fig. 2). El NO 3 tiende a disminuir en el período abril-junio para aumentar a partir de esta fecha y alcanzar unosvalores de alrededor de unos 21 mg/l hasta el final de la estación de riego 2005. En contraste con la

correlación existente entre la salinidad y el caudal, el NO3 no está correlacionado con el caudal, loque sugiere que su variabilidad va ligada a las prácticas de abonado más que a la eficiencia delriego. Sin embargo, las escasas encuestas de fertilización efectuadas en este año no permitenestablecer relaciones causa-efecto por el momento. Aun así, los mayores valores de NO3 medidosen abril y julio podrían atribuirse de forma preliminar a los abonados de fondo y de coberteraaplicados al maíz en estos meses.

Al objeto de cuantificar las masas exportadas por el drenaje en el punto D-14, los valores perdidosde CE y NO3 se calcularon por interpolación de los valores medidos más próximos. Estas estimas se

presentan en cursiva en el Anexo I. La Tabla 1 resume los valores medios mensuales y totales de laestación de riego para la CE, NO3 y Qmd. Para la estación de riego, la Qmd media fue 0,59 m3/s

(idéntica al valor reseñado en la Fig. 2) ya que no hubo valores perdidos de caudal), la CE mediafue 2.25 dS/m y la concentración media de nitrato fue 20.9 mg/l (equivalente a 4.73 mg NO3-N/l).

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165

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 1 - a b r

1 6 - a b r

0 1 - m a y

1 6 - m a y

3 1 - m a y

1 5 - j u n

3 0 - j u n

1 5 - j u l

3 0 - j u l

1 4 - a g o

2 9 - a g o

1 3 - s e p

2 8 - s e p

Fecha de muestreo

C a u d a l m e d i o d i a

r i o ( Q m d , m

3 / s )

Valores perdidos: 0 (0% del total)

Periodo de riego 2005 (1 abril a 30 septiembre)

Media = 0.59 m3/sCV = 29%

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

2.7

2.9

0 1 - a b r

1 6 - a b r

0 1 - m a y

1 6 - m a y

3 1 - m a y

1 5 - j u n

3 0 - j u n

1 5 - j u

l

3 0 - j u

l

1 4 - a g o

2 9 - a g o

1 3 - s e p

2 8 - s e p

Fecha de muestreo

C o n d u c t i v i d a d E l é c t r i c a ( C E , d S / m



Media = 2.26 dS/mCV = 7%

10

15

20

25

30

35

40

0 1 - a b r

1 6 - a b r

0 1 - m a y

1 6 - m a y

3 1 - m a y

1 5 - j u n

3 0 - j u n

1 5 - j u l

3 0 - j u l

1 4 - a g o

2 9 - a g o

1 3 - s e p

2 8 - s e p

Fecha de muestreo

N i t r a t o s ( N O 3 , m g / l )



Media = 21.3 mg/lCV = 15%

Figura 2. Caudal medio diario (Qmd), conductividad eléctrica (CE) y concentración de nitratos(NO3 ) medidos en la estación D-14 del barranco de la Violada en el período de riego del año 2005.

Se presentan asimismo los valores perdidos y las medias del período de riego y sus coeficientes devariación (CV).

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166

Las masas medias mensuales de sal y nitrógeno (Mg/d) exportadas por el drenaje en D-14 reflejanlos valores de estas variables. Estas masas fueron máximas en abril y mínimas en julio y agostodebido principalmente al mayor caudal en abril y al menor caudal en julio y agosto.

Finalmente, la Tabla 1 presenta las masas totales de sal y nitrógeno (Mg) exportadas mensualmente

y en la estación de riego. Las mayores cargas de sal se produjeron en abril y mayo (valores de entorno a 4000 Mg/mes) y las menores en julio-septiembre (valores de en torno a 2800 Mg/mes). Lamasa total de sales exportada en el drenaje en el período de riego 2005 fue de 19889 Mg,equivalente a una carga unitaria (masa por ha regada) de 5,1 Mg/ha. Las mayores cargas de N se

produjeron asimismo en abril y mayo (9-10 Mg /mes), estabilizándose posteriormente estasexportaciones en torno a un valor de 6,2 Mg/mes. La masa total de nitrógeno exportada en eldrenaje fue de 44,0 Mg, equivalente a una carga unitaria de 11.4 Kg/ha.

Tabla 1. Valores medios mensuales y totales de la estación de riego 2005 (ER) de CE, NO3 (mg/l) ycaudal medio diario (Qmd ) medidos en el punto D-14 del barranco de La Violada. Masas medias ytotales mensuales y de la ER de sales (MS) y de NO3-N (MN) exportadas en D-14. En estos cálculos

se han incluido las estimas de los valores perdidos reseñados en la Fig. 1.Abr May Jun Jul Ago Sep ER

CE media(dS/m)

2.24 2.28 2.17 2.27 2.29 2.27 2.25

NO3 medio(mg/L)

23.0 21.9 16.4 22.1 20.9 21.5 20.9

Qmd medio(m3/s)

0.74 0.68 0.66 0.47 0.50 0.55 0.59

MS media(Mg/d)

135.9 127.3 110.3 87.7 94.8 96.6 108.7

MNmedia(Mg/d) 0.333 0.293 0.201 0.201 0.203 0.214 0.241

MS total (Mg) 4077 3948 3308 2720 2938 2897 19889MN total (Mg) 10.0 9.1 6.0 6.2 6.3 6.4 44.0

La distribución de cultivos y los términos del balance de agua y de sales efectuado en el sector deLa Violada para el período de riego 2005 se resumen en la Tabla 2. La superficie en riego se acercóa las 3900 ha, siendo alfalfa el cultivo preponderante. La superficie dedicada a cereales de inviernono pudo estimarse adecuadamente con las imágenes de satélite de meses posteriores. El balance deagua simplificado:

V = R + P – ETc – Q

cerró satisfactoriamente (V = - 33 mm), sugiriendo que otras entradas y salidas no incluidas en el balance fueron irrelevantes o se compensaron entre si.

Debe resaltarse la baja dotación de riego (equivalente a unos 3740 m3/ha) impuesta por laComunidad debido a la escasez de agua disponible para riego. En consecuencia, el volumen dedrenaje fue bajo (equivalente a unos 2400 m3/ha). Estos resultados deben contemplarse comotentativos, ya que las bajas dotaciones pudieron causar un estrés hídrico en los cultivos, de talmanera que la ETc calculada puede estar sobrestimada.

Los índices de calidad del riego indican que la eficiencia del riego fue relativamente alta (ER =62%; Tabla 3), teniendo en cuenta que el riego es por inundación en base a un calendario por turnos

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167

intrínsicamente ineficiente. La eficiencia en el uso del agua fue aceptable (EUA = 64%) teniendo encuenta las limitaciones señaladas. En consecuencia, la fracción de drenaje fue relativamente baja(FD = 42%).

Tabla 2. Distribución de cultivos y términos del balance de agua y de sales en el sector de riego de

La Violada en los períodos de riego (abril y septiembre) de los años 80 (media de 1982 a 1984) y2005. Valores de N en las aguas de drenaje.

1982-1984 2005Distribución de cultivos

Superficie bajo riego (ha) 3913 3866Cultivos (% de la superficie bajo riego)

Cereales de inviernoAlfalfaMaízFrutales (principalmente olivo)

5821190

-581317

Términos del balance de aguaRiego (R, mm) 916.1 374.3Precipitación (P, mm) 221.0 193.9ET cultivos (ETc, mm) 511.9 361.0Drenaje superficial (Q, mm) 657.7 240.5Balance de agua (V = R+P-ETc-Q) -32.5 -33.4

Términos del balance de salesSólidos disueltos totales (SDT, mg/l) en:

PrecipitaciónRiegoDrenaje

49190

1987

10234

2140

Masa de sales (M, Mg/ha) en:PrecipitaciónRiegoDrenaje

0.111.7413.1

0.020.885.1

Nitrógeno en las aguas de drenaje NO3 (mg/l)Masa de NO3-N (Kg/ha)

28.61 47.01

20.911.4

1Valores del año 1987. La distribución de cultivos en esteaño fue 62 % maíz, 12 % alfalfa y 24 % cereales deinvierno)

Tabla 3. Índices de calidad del riego (eficiencia del riego y eficiencia en el uso del agua) y fracciónde drenaje calculados en el sector de riego de La Violada para las estaciones de riego de los años80 (media del período 1982-1984) y del año 2005.

1982-1984 20051Eficiencia del riego (ER) 39.9% 62.4%2Eficiencia en el uso del agua (EUA) 45.0% 63.5%3Fracción de drenaje (FD) 58.0% 42.3%

1ER = 100 [(ETc - Pef) / R]; Pef es la precipitaciónefectiva calculada por el método del SoilConservation Service (EE. UU.) (Cuenca, 1989)2EUA = 100 [ETc / (R + P)]3FD = 100 [Q / (R + P)]

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168

Respecto al nitrógeno, sus importaciones con la precipitación y el agua de riego fueron irrelevantes(concentraciones en nitrato inferiores a 1 mg/l), por lo que la única fuente de N fue el suelo(fundamentalmente, mineralización del N orgánico y N residual en la solución) y el abonadonitrogenado.

El abonado en la campaña de 2005 se estableció sobre un número reducido de encuestas, pero losresultados (Tabla 4) muestran que las prácticas fueron muy similares a las de los años 90.

Tabla 4. Resultado de las encuestas sobre fertilización nitrogenada de la campaña 2005: Númerode encuestas (N) y cantidad de N en Kg N/ha empleada en cada aplicación y en total para los 4cultivos con respuestas.

Kg N/haCultivo N Estiércol Presiembra 1ª cobertera 2ª cobertera TotalCebada 2 - 34,2 87,4 67,0 188,6

Alfalfa 3 - - 69,3 30,0- 99,3Maíz 1 - 65,0 167,5 162,0 394,5Olivo 1 93,8 - 46,7 - 140,6

La mayor diferencia que puede afectar a la cantidad total de N que entra en el sistema se presenta para la alfalfa, que se abona con unos 93 Kg N/ha frente a 53 Kg N/ha en 1995 y 1996. Aunque lafertilización N de la alfalfa pueda haberse incrementado en estos años, debido a la mayorimportancia de la alfalfa derivada de la instalación de un nuevo secadero, esta cifra parece obedecera una única aplicación de un agricultor en cobertera, que empleó urea, que con un 46% de N es unabono inusual en alfalfa (excluida esta aplicación, la media de abonado N en alfalfa es de 50,0 Kg

N/ha).

Aunque las encuestas de fertilización nitrogenada en 2005 deben completarse, la escasa presenciade maíz y la elevada superficie de alfalfa (Tabla 1) sugieren que dichas aportaciones fueronrelativamente bajas, ya que el abonado nitrogenado en alfalfa es comparativamente muy bajo. Enconsecuencia, la exportación de N con las aguas de drenaje de La Violada fue muy baja (alrededorde 11 Kg NO3-N/ha).

La salinidad del agua de riego fue casi un orden de magnitud superior a la del agua de riego (2140 y234 mg/l, respectivamente) debido a la disolución del yeso presente en la mayoría de los suelos deLa Violada. La masa unitaria de sales exportada con las aguas de drenaje fue muy baja (5,1 Mg/ha).El agua de precipitación y de riego importaron 1 Mg/ha, lo que significa que el resto de sales (4,1Mg/ha) fueron aportados fundamentalmente por la disolución del yeso (la presencia de suelosafectados por salinidad en La Violada es irrelevante).

3.2.5.2.- Año 2005 vs. valores históricos (1982-1984 y 1987)

En la Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos en la década de los 80 (media de los años 1982,83 y 84) y en la Fig. 3 se comparan los valores mensuales del volumen de riego (R), volumen dedrenaje (Q), salinidad (SDT) y concentración de nitratos (NO3) en el drenaje, y masas exportadas desal (MS) y nitratos (MN) en 2005, 1987 (para el N) y 1982-1984 (para R, Q y sales).

La superficie regada en los 80 y en 2005 fue muy parecida (cerca de las 3900 ha en ambos casos), pero la distribución de cultivos varió sensiblemente. Los cereales de invierno preponderantes en los80 (cerca del 60% del regadío) se redujeron considerablemente en 2005 (a falta de estimaciones

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más seguras de las superficies de cultivo), a expensas de un incremento sustancial en la superficiede alfalfa (cerca del 60% del regadío en 2005 frente al 21% en los 80).

Este cambio en cultivos disminuyó la evapotranspiración total en 2005 en un 30% (de 512 mm enlos 80 a 361 mm en 2005). La precipitación fue solo un 12% inferior en 2005, pero la escasez de

agua embalsada provocó que el riego disminuyera un 60% en 2005 (de 916 mm en los 80 a 374 mmen 2005) a pesar de la presencia de cultivos con una mayor demanda de agua (alfalfa frente acereales de invierno). A nivel mensual, las mayores diferencias de R entre ambos períodos deestudio se obtuvieron en julio (Fig. 3).

Debido al menor riego aplicado y a una mayor reutilización de las aguas de drenaje para el riego, eldrenaje superficial (Q) en 2005 disminuyó un 63% (de 658 mm en los 80 a 241 mm en 2005), estoes, una reducción similar a la del agua de riego aplicado. Respecto a los valores mensuales, mereceresaltarse que Q fue relativamente estable en 2005, mientras que Q aumentó considerablemente enel período julio-septiembre debido al mayor volumen de riego aplicado en esos meses (Fig. 3).

A pesar del menor volumen de riego en 2005 y, por lo tanto, a un mayor factor de concentración desales en el suelo, la salinidad del agua de drenaje en 2005 aumentó solo un 8% (de 1987 mg/l en los80 a 2140 mg/l en 2005), corroborando que la salinidad del drenaje viene fundamentalmentecontrolada por la disolución del yeso. A nivel mensual, se observa que los SDT fueron muysimilares en los 80 y en 2005, con la excepción del mes de abril de los 80 (Fig. 3). Este carácterestable de la salinidad del agua de drenaje, junto con la reducción del volumen de drenaje en 2005,

provocó que la masa de sales (MS) exportada por La Violada fuera un 61% inferior en 2005 (de13.1 Mg/ha en los 80 a 5.1 Mg/ha en 2005), esto es, un valor similar a las reducciones en losvolúmenes de riego y de drenaje. La Fig. 3 indica que la evolución de los valores mensuales de MSes en general paralela a la evolución de los valores mensuales de Q, corroborando el resultado deque en sistemas yesíferos la contaminación externa por sales es función directa del volumen dedrenaje.

Respecto al N, no existe información de los años 1982 a 1984, por lo que la Tabla 2 y la Fig. 3recogen los valores en las aguas de drenaje para el año 1987, que es el más próximo coninformación a la media estudiada de los 80. El NO3 en las aguas de drenaje del barranco de LaViolada en D-14 fue un 27% inferior en 2005 (20.9 mg/l) que en 1987 (28.6 mg/l). La cargaexportada de N disminuyó un 76% (de 47 Kg NO3-N/ha en 1987 a 11.4 Kg NO3-N/ha en 2005;Tabla 2), tanto debido al cambio en la distribución de cultivos (menor superficie de maíz en 2005que en 1987; Tabla 2) como al menor volumen de drenaje. La información sobre posibles mejorasen el abonado nitrogenado a lo largo del periodo existente no se ha analizado, y será objeto de

futuros estudios.Las concentraciones medias mensuales de NO3 medidas en las aguas de drenaje de La Violada en el

punto D-14 fueron muy similares en 1987 y 2005, con la excepción del mes de abril de 1987, dondese alcanzó una concentración doble de la obtenida en 2005 y en el resto de meses (Fig. 3). Estafigura indica que la masa mensual de nitrato exportada en 2005 fue muy estable, en contraste con lavariabilidad observada en 1987. La razón principal de este comportamiento diferencial debeatribuirse a la elevada superficie de maíz en 1987 (62 % de la superficie total, frente a solo el 13 %en 2005; Tabla 2), cuyos abonados nitrogenados de fondo (abril) y cobertera (julio-agosto)

provocan los picos de MN observados en la Fig. 3.

La eficiencia del riego (ER) fue sensiblemente superior en 2005 (ER = 62%) que en los 80 (ER =40%) (Tabla 3). Aunque el factor fundamental de esta mayor eficiencia en 2005 es atribuible a la

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escasez de agua para riego y a la mayor reutilización del agua de drenaje para el riego, debeseñalarse que en el período de 20 años analizado entre 2005 y los 80, la Comunidad de Regantes haefectuado mejoras en los sistemas de distribución (en particular, la construcción de la nueva acequiade La Violada que ha reducido sus filtraciones) y ha construido embalses internos de regulación quehan permitido una mayor flexibilidad en el calendario de riegos. Consiguientemente, la eficiencia

en el uso del agua aumento desde un 45 % en los 80 a un 64 % en 2005, y la fracción de drenajedisminuyó desde un 58 % en los 80 a un 42 % en 2005 (Tabla 3). Dado el carácter atípico del año2005, no puede establecerse el peso relativo de la escasez del agua y de la mejor gestión del riegosobre la reducción del impacto ambiental externo de La Violada, aspecto que deberá sustanciarse enfuturos estudios sobre este polígono de riego.

0

50100

150

200

250

Abr May Jun Jul Ago Sep

R i e g o

( R , m m ) 80's

2005

0

25

50

75

100

125

150


D r e n a j e ( Q , m m )

80's

2005

1500

1800

2100

2400


S

D T ( m g / l )

80's2005

0

10

20

30

40

50


N

O 3 ( m g / l )

1987

2005

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3


M a s a s a l e s

( M S , M g / h a )

80's

2005

0

3

6

9

12

15


M a s a n i t r ó g e n o

( M N

, K g N O 3 - N / h a )

1987

2005

Figura 3. Volumen de riego (R), volumen de drenaje (Q), sales en drenaje (SDT), nitratos endrenaje (NO3 ) y masas exportadas de sales (MS) y nitrógeno (MN) en el sector de riego de LaViolada para los años 80 y el año 2005.

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3.2.6.-. Conclusiones

Año 20051. La característica más singular del año analizado es su muy baja dotación de riego

(media para todos los cultivos de 374 mm) como consecuencia de la escasez de aguaembalsada. Ello provocó, en relación con un año “normal” (sin restricciones de riego),cambios en los cultivos implantados, una mayor reutilización de las aguas de drenaje para elriego, índices de calidad del riego elevados (eficiencia del riego = 62% y eficiencia en eluso del agua = 64%) y volúmenes de drenaje muy bajos.

2. El caudal de drenaje medido en el punto D-14 del barranco de La Violada es, excepto para tres picos de caudal elevado, bajo y bastante estable. El caudal de drenaje disminuyesignificativamente (P < 0.001) a lo largo de la estación de riego, indicando que la eficienciade riego fue más baja en los primeros meses de la estación. Este resultado coincide contrabajos previos, resaltando la necesidad de mejorar el riego al inicio de la estación y, en

particular, de optimizar los riegos de pre-siembra en maíz. El riego por aspersión esrecomendable en este sentido, ya que la aplicación de riegos por inundación con bajas dosises difícil o inviable.

3. La salinidad de las aguas de drenaje a lo largo de la estación de riego 2005 es muyestable (CV = 7%) y su CE media de 2.3 dS/m indica que estas aguas están saturadas enyeso, mineral preponderante en los suelos de La Violada. A pesar de esta constancia de lasalinidad, la misma disminuye significativamente (P < 0.001) con los aumentos de caudalesdiluyentes (muy baja CE) provocados por elevadas precipitaciones y/o aportaciones directasde aguas de riego de baja CE a la red de drenaje. La concentración de nitratos (NO3, mg/l)de las aguas fue relativamente baja (media de 21.3 mg/l) y estable (CV = 15%) (Fig. 2),aunque es mayor en abril, disminuye hasta junio y aumenta y se estabiliza a partir de julio.El NO3 y el caudal de drenaje no están correlacionados, sugiriendo que su variabilidad valigada a las prácticas de abonado más que a la eficiencia del riego.

4. Las mayores exportaciones de sales en el drenaje se producen en abril y mayo y lasmenores en julio-septiembre. La masa total de sales exportada con el drenaje durante laestación de riego tiene un valor próximo a 20000 Mg, equivalente a una carga unitaria (masa

por ha de regadío) de 5.1 Mg/ha. Las mayores exportaciones de nitrógeno en el drenaje se producen en abril y mayo, disminuyendo y estabilizándose a partir de este mes. La masatotal de nitrógeno exportada con el drenaje durante la estación de riego tiene un valor de

44000 Kg NO3-N, equivalente a una carga unitaria de 11.4 Kg/ha. Aunque estasexportaciones deben considerarse tentativas hasta cuantificar otras entradas y salidas noanalizadas en 2005, el satisfactorio cierre del balance de agua da fiabilidad a los resultadosobtenidos.

Años 80 vs. año 2005

1. La diferente distribución de cultivos y la mejor calidad del riego en 2005 que enlos 80 (inducida por la modernización del regadío de La Violada, la menordisponibilidad de agua para riego y la consiguiente reutilización de las aguas dedrenaje) provoca que en 2005 los volúmenes de riego y de drenaje sean en torno a

un 60% inferiores a los de los 80. Sin embargo, no se ha evaluado el estrés hídricode los cultivos que han podido provocar las bajas dotaciones de riego en 2005.

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2. La salinidad de las aguas de drenaje del barranco de La Violada (punto D-14) en2005 y en los 80 fue sensiblemente parecida debido a que la misma está controlada

por la disolución del yeso presente en La Violada. Ello provoca que la reducción enla emisión de sales observada en 2005 sea similar a la reducción en el volumen de

drenaje. La masa de sales exportadas por el polígono de riego de La Violadadisminuyó desde un valor alto de 13.1 Mg/ha en los 80 a un valor bajo de 5.1Mg/ha en 2005. Este resultado confirma estudios previos en el sentido de que elincremento en la eficiencia del riego (y la consiguiente reducción en la fracción dedrenaje) es la clave fundamental para controlar la contaminación en sistemas deriego con presencia de minerales poco solubles (yeso) en el suelo. La reutilizaciónde las aguas de drenaje para el riego en estos sistemas de salinidad estable es una

práctica altamente recomendable para el control de la contaminación difusa porsales provocada por la agricultura de regadío.

3. La concentración de nitratos de las aguas de drenaje del barranco de La Violada

(punto D-14) en 2005 fue sensiblemente similar a la del año 1987, excepto el mayorvalor medido en abril de 1987. La masa exportada en 2005 fue un 76% inferior a laexportada en 1987 debido al cambio en la distribución de cultivos (menos maíz ymás alfalfa en 2005) y a la mayor eficiencia del riego en 2005. Así, la masa de Nexportada por el polígono de riego de La Violada disminuyó desde un valor alto de47 Kg NO3-N/ha en 1987 a un valor bajo de 11.4 Kg NO3-N/ha en 2005. Sin teneren cuenta diferencias en la eficiencia del abonado nitrogenado, aspecto noanalizado en este trabajo, este resultado indica que la mayor eficiencia del riego y elcambio a cultivos con menores necesidades de nitrógeno (alfalfa o cereales deinvierno frente a maíz) son por si mismas estrategias que permiten reducirsignificativamente la contaminación externa por N provocada por la agricultura deregadío.

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3.2.7.- Referencias

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3.2.8.- Anexos

Anexo I. Valores medidos en las aguas de drenaje muestreadas diariamente en el punto D-14 del barrancode La Violada. En cursiva se presentan los valores perdidos calculados por interpolación entre los valoresmedidos más próximos. Qmd: caudal medio diario; CE: conductividad eléctrica; SDT: sólidos disueltos

totales estimados de la CE (ver Metodología); NO3: concentración de nitrato; NO3-N: concentración denitrato expresada como nitrógeno (N); MS: masa de sales; MNO3: masa de nitrato; MNO3-N: masa denitrato expresada como N.

Fecha Qmd CE SDT NO3 NO3-N MS MNO3 MNO3-N

(m3 /s) (dS/m) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (Mg/d) (Mg/d) (Mg/d)01-abr 0.43 2.16 2051 24.9 5.62 76.19 0.925 0.20902-abr 0.59 2.24 2145 23.7 5.35 109.33 1.208 0.27303-abr 0.74 1.95 1804 22.5 5.08 115.33 1.439 0.32504-abr 0.80 1.97 1827 22.2 5.01 126.30 1.532 0.34605-abr 0.80 2.12 2004 21.8 4.93 138.49 1.509 0.34106-abr 0.90 2.09 1968 21.5 4.87 153.06 1.675 0.37807-abr 1.02 2.09 1968 21.3 4.80 173.47 1.874 0.42308-abr 1.09 2.26 2168 22.5 5.09 204.19 2.123 0.48009-abr 1.40 2.21 2109 23.8 5.38 255.16 2.882 0.65110-abr 1.21 2.01 1874 23.8 5.38 195.95 2.489 0.56211-abr 0.85 2.23 2133 23.8 5.37 156.64 1.746 0.39512-abr 0.74 2.27 2180 25.8 5.84 139.38 1.652 0.37313-abr 0.59 2.62 2591 27.9 6.30 132.10 1.422 0.32114-abr 0.80 2.39 2321 25.6 5.78 160.43 1.768 0.39915-abr 0.80 2.25 2156 23.3 5.25 149.05 1.607 0.36316-abr 0.80 2.53 2486 23.0 5.20 171.81 1.590 0.35917-abr 0.74 2.19 2086 22.8 5.14 133.37 1.455 0.329

18-abr 0.69 2.24 2149 23.1 5.23 128.14 1.380 0.31219-abr 0.69 2.30 2213 23.5 5.31 131.92 1.402 0.31720-abr 0.64 2.35 2276 23.9 5.40 125.87 1.322 0.29921-abr 0.54 2.41 2340 24.3 5.49 109.17 1.133 0.25622-abr 0.59 2.46 2403 24.7 5.57 122.51 1.258 0.28423-abr 0.59 2.32 2239 24.6 5.55 114.12 1.253 0.28324-abr 0.64 2.08 1957 20.1 4.53 108.19 1.109 0.25125-abr 0.64 2.23 2133 22.1 4.98 117.94 1.219 0.27526-abr 0.59 2.25 2156 22.3 5.03 109.93 1.136 0.25727-abr 0.59 2.33 2250 23.4 5.29 114.72 1.194 0.27028-abr 0.59 2.08 1957 18.0 4.07 99.74 0.919 0.208

29-abr 0.59 2.13 2015 20.0 4.51 102.74 1.018 0.23030-abr 0.54 2.28 2192 21.0 4.73 102.26 0.977 0.22101-may 0.74 2.21 2109 21.4 4.82 134.87 1.365 0.30802-may 0.64 2.19 2086 21.7 4.91 115.34 1.202 0.27203-may 0.59 2.44 2380 25.0 5.64 121.31 1.273 0.28804-may 0.64 2.41 2345 25.7 5.81 129.64 1.423 0.32105-may 0.64 2.35 2274 23.2 5.23 125.74 1.281 0.28906-may 0.64 2.22 2121 21.5 4.86 117.29 1.190 0.26907-may 0.54 2.33 2250 21.6 4.87 105.00 1.006 0.22708-may 0.69 2.27 2180 20.2 4.57 129.96 1.207 0.27309-may 0.59 2.50 2450 25.4 5.74 124.91 1.296 0.293

10-may 0.64 2.40 2333 25.0 5.66 128.99 1.385 0.31311-may 0.69 2.35 2274 24.7 5.57 135.57 1.471 0.332

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Fecha Qmd CE SDT NO3 NO3-N MS MNO3 MNO3-N(m3 /s) (dS/m) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (Mg/d) (Mg/d) (Mg/d)

12-may 1.02 2.11 1992 24.3 5.49 175.54 2.142 0.48413-may 1.27 2.01 1874 23.9 5.41 205.67 2.626 0.59314-may 0.96 2.14 2027 23.6 5.32 168.14 1.954 0.441

15-may 0.80 2.41 2345 23.2 5.24 162.05 1.603 0.36216-may 0.74 2.43 2368 22.8 5.15 151.40 1.459 0.32917-may 0.80 2.28 2192 22.4 5.07 151.49 1.551 0.35018-may 0.74 2.38 2309 22.1 4.99 147.65 1.411 0.31919-may 0.64 2.45 2392 21.7 4.90 132.24 1.200 0.27120-may 0.64 2.43 2368 21.3 4.82 130.94 1.179 0.26621-may 0.64 2.28 2192 21.0 4.73 121.19 1.158 0.26222-may 0.64 2.17 2062 21.4 4.84 114.04 1.185 0.26823-may 0.59 2.23 2133 26.6 6.01 108.73 1.357 0.30724-may 0.48 2.25 2156 21.1 4.77 89.43 0.876 0.19825-may 0.48 2.32 2239 20.6 4.64 92.85 0.852 0.19326-may 0.59 2.17 2062 17.9 4.04 105.13 0.912 0.20627-may 0.59 2.13 2015 15.4 3.47 102.74 0.784 0.17728-may 0.54 2.24 2145 18.6 4.20 100.06 0.868 0.19629-may 0.64 2.21 2109 18.9 4.27 116.64 1.046 0.23630-may 0.64 2.11 1992 19.1 4.32 110.14 1.058 0.23931-may 0.54 2.11 1992 18.6 4.20 92.93 0.868 0.19601-jun 0.54 2.16 2051 16.9 3.82 95.68 0.789 0.17802-jun 0.54 2.21 2109 18.6 4.19 98.42 0.866 0.19603-jun 0.48 2.19 2086 15.6 3.52 86.51 0.646 0.14604-jun 0.43 1.92 1769 15.5 3.51 65.70 0.577 0.13005-jun 0.43 2.19 2086 15.5 3.50 77.50 0.575 0.13006-jun 0.48 2.34 2262 15.4 3.48 93.82 0.640 0.145

07-jun 0.64 2.19 2086 15.4 3.47 115.34 0.850 0.19208-jun 0.69 2.20 2098 15.3 3.46 125.06 0.914 0.20609-jun 0.59 2.22 2121 15.3 3.45 108.13 0.779 0.17610-jun 0.48 2.21 2109 15.2 3.44 87.48 0.632 0.14311-jun 0.59 2.41 2345 15.2 3.43 119.52 0.774 0.17512-jun 0.69 2.51 2462 15.1 3.42 146.78 0.903 0.20413-jun 0.69 2.12 2004 15.1 3.41 119.45 0.900 0.20314-jun 0.74 2.33 2250 15.0 3.40 143.89 0.962 0.21715-jun 0.74 2.27 2180 15.0 3.39 139.38 0.959 0.21716-jun 0.64 2.37 2298 14.9 3.38 127.04 0.827 0.18717-jun 0.48 2.27 2180 14.9 3.37 90.41 0.618 0.140

18-jun 0.48 2.12 2004 14.9 3.36 83.09 0.616 0.13919-jun 0.54 2.09 1968 14.8 3.34 91.84 0.691 0.15620-jun 0.64 2.06 1933 14.8 3.33 106.89 0.816 0.18421-jun 0.59 2.03 1898 14.7 3.32 96.74 0.750 0.16922-jun 0.74 2.00 1863 14.7 3.31 119.08 0.937 0.21223-jun 0.69 1.97 1827 14.6 3.31 108.94 0.871 0.19724-jun 0.59 2.44 2380 25.0 5.65 121.31 1.273 0.28825-jun 0.69 2.32 2239 23.2 5.24 133.46 1.381 0.31326-jun 0.74 2.15 2039 18.9 4.27 130.36 1.206 0.27327-jun 0.64 1.87 1710 15.0 3.40 94.54 0.830 0.18828-jun 0.64 1.95 1804 20.7 4.68 99.74 1.144 0.259

29-jun 1.15 1.73 1545 17.3 3.92 153.53 1.720 0.39030-jun 0.74 2.13 2015 19.8 4.46 128.86 1.263 0.285

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01-jul 0.59 2.36 2286 17.2 3.89 116.52 0.876 0.19802-jul 0.59 2.26 2168 19.4 4.38 110.53 0.989 0.22303-jul 0.59 2.08 1957 17.4 3.94 99.74 0.889 0.201

04-jul 0.48 2.25 2156 18.9 4.27 89.43 0.782 0.17705-jul 0.48 2.19 2086 19.7 4.45 86.51 0.815 0.18506-jul 0.48 2.35 2274 17.9 4.04 94.31 0.742 0.16807-jul 0.43 2.48 2427 19.0 4.30 90.16 0.706 0.16008-jul 0.43 2.39 2321 18.9 4.28 86.23 0.703 0.15909-jul 0.54 2.27 2180 22.2 5.03 101.71 1.037 0.23510-jul 0.54 2.07 1945 18.4 4.28 90.74 0.860 0.20011-jul 0.54 2.37 2298 25.0 5.76 107.19 1.165 0.26912-jul 0.69 1.92 1769 29.7 6.71 105.43 1.772 0.40013-jul 0.48 2.19 2086 25.9 5.84 86.51 1.073 0.24214-jul 0.48 2.34 2262 24.9 5.63 93.82 1.034 0.23415-jul 0.54 2.19 2086 23.6 5.32 97.32 1.099 0.24816-jul 0.59 2.20 2098 21.1 4.76 106.93 1.075 0.24317-jul 0.54 2.22 2121 21.5 4.85 98.97 1.002 0.22618-jul 0.48 2.21 2109 22.1 4.98 87.48 0.915 0.20719-jul 0.35 2.41 2345 27.1 6.11 70.90 0.818 0.18520-jul 0.35 2.51 2462 23.3 5.26 74.45 0.704 0.15921-jul 0.43 2.12 2004 19.7 4.45 74.44 0.732 0.16522-jul 0.35 2.33 2250 22.9 5.16 68.06 0.691 0.15623-jul 0.35 2.27 2180 23.4 5.76 65.92 0.708 0.17424-jul 0.38 2.37 2298 22.6 5.33 75.43 0.742 0.17525-jul 0.43 2.27 2180 22.9 5.17 80.99 0.851 0.19226-jul 0.43 2.12 2004 25.8 5.82 74.44 0.958 0.216

27-jul 0.43 2.34 2262 21.0 4.74 84.05 0.780 0.17628-jul 0.33 2.42 2356 22.3 5.03 67.18 0.635 0.14329-jul 0.35 2.37 2298 26.2 5.92 69.48 0.793 0.17930-jul 0.43 2.46 2403 22.8 5.14 89.29 0.846 0.19131-jul 0.43 2.15 2039 17.2 3.89 75.75 0.640 0.145

01-ago 0.48 2.39 2321 19.8 4.48 96.26 0.823 0.18602-ago 0.48 2.28 2192 19.1 4.31 90.90 0.792 0.17903-ago 0.48 2.30 2215 20.8 4.70 91.87 0.863 0.19504-ago 0.38 2.07 1945 21.4 4.83 63.85 0.702 0.15905-ago 0.48 2.37 2298 22.2 5.02 95.28 0.922 0.20806-ago 0.64 2.19 2086 32.0 7.23 115.34 1.770 0.400

07-ago 0.54 2.07 1945 18.6 4.21 90.74 0.870 0.19708-ago 0.43 2.37 2298 20.2 4.57 85.36 0.752 0.17009-ago 0.48 2.25 2156 19.6 4.43 89.43 0.814 0.18410-ago 0.43 2.34 2262 20.9 4.71 84.05 0.775 0.17511-ago 0.43 2.37 2298 23.2 5.24 85.36 0.862 0.19512-ago 0.38 2.39 2321 23.4 5.28 76.20 0.768 0.17313-ago 0.43 2.52 2474 22.9 5.16 91.91 0.849 0.19214-ago 0.59 2.17 2062 17.9 4.05 105.13 0.914 0.20715-ago 0.59 2.14 2027 21.1 4.76 103.34 1.075 0.24316-ago 0.54 2.03 1898 18.1 4.08 88.55 0.843 0.19017-ago 0.43 2.34 2262 19.5 4.41 84.05 0.726 0.164

18-ago 0.64 2.30 2215 19.5 4.40 122.49 1.077 0.24319-ago 0.59 2.33 2250 18.6 4.20 114.72 0.948 0.214

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177


20-ago 0.59 2.31 2227 19.2 4.34 113.52 0.980 0.22121-ago 0.69 2.21 2109 17.7 4.01 125.76 1.056 0.23922-ago 0.54 2.34 2262 20.2 4.57 105.55 0.944 0.213

23-ago 0.43 2.63 2603 24.6 5.55 96.71 0.913 0.20624-ago 0.43 2.30 2215 21.0 4.75 82.30 0.780 0.17725-ago 0.38 2.37 2298 24.0 5.44 75.43 0.790 0.17926-ago 0.43 2.32 2239 22.5 5.10 83.17 0.836 0.19027-ago 0.59 2.30 2215 16.9 3.83 112.92 0.860 0.19528-ago 0.59 2.06 1933 17.9 4.05 98.54 0.912 0.20729-ago 0.54 2.27 2180 21.3 4.83 101.71 0.996 0.22530-ago 0.43 2.28 2192 18.6 4.23 81.43 0.693 0.15731-ago 0.43 2.39 2321 24.4 5.51 86.23 0.905 0.20501-sep 0.38 2.55 2509 23.8 5.39 82.38 0.782 0.17702-sep 0.43 2.56 2521 23.3 5.27 93.66 0.865 0.19603-sep 0.38 2.18 2074 16.7 3.78 68.10 0.548 0.12404-sep 0.54 2.18 2074 20.2 4.59 96.77 0.944 0.21405-sep 0.59 2.11 1992 17.0 3.84 101.54 0.865 0.19606-sep 0.59 2.23 2133 17.4 3.95 108.73 0.889 0.20107-sep 0.54 2.23 2133 17.5 3.97 99.51 0.818 0.18508-sep 0.74 2.07 1945 17.6 3.99 124.35 1.127 0.25509-sep 0.69 2.18 2074 16.8 3.80 123.65 1.001 0.22710-sep 0.59 2.25 2156 17.4 3.93 109.93 0.885 0.20011-sep 0.48 2.32 2239 17.7 4.00 92.85 0.733 0.16612-sep 0.54 2.43 2368 21.0 4.75 110.48 0.979 0.22213-sep 0.48 2.33 2250 18.2 4.13 93.33 0.757 0.17114-sep 0.48 2.24 2145 25.1 5.73 88.94 1.041 0.238

15-sep 0.48 2.19 2086 25.4 5.75 86.51 1.054 0.23916-sep 0.38 2.58 2544 33.0 7.46 83.54 1.083 0.24517-sep 0.43 2.47 2415 26.0 5.87 89.72 0.964 0.21818-sep 0.59 1.91 1757 24.0 5.50 89.55 1.224 0.28019-sep 0.43 2.23 2133 22.5 5.08 79.24 0.834 0.18920-sep 0.35 2.40 2333 22.1 5.01 70.54 0.670 0.15221-sep 0.33 2.51 2462 24.7 5.58 70.20 0.703 0.15922-sep 0.54 2.18 2074 23.6 5.34 96.77 1.101 0.24923-sep 0.64 2.24 2145 29.1 6.59 118.59 1.611 0.36524-sep 0.69 2.01 1874 16.7 3.78 111.74 0.993 0.22525-sep 0.74 1.96 1816 18.1 4.10 116.08 1.158 0.262

26-sep 0.54 2.20 2098 22.8 5.15 97.87 1.062 0.24027-sep 0.48 2.33 2250 21.3 4.84 93.33 0.883 0.20128-sep 0.48 2.42 2356 23.0 5.22 97.72 0.953 0.21729-sep 0.54 2.23 2133 18.7 4.24 99.51 0.872 0.19830-sep 0.48 2.51 2462 21.7 5.00 102.11 0.902 0.207

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3.3.2.- Metodología.

En primer lugar se efectuó el reconocimiento en campo del territorio, la recopilación de la cartografíaexistente, y una revisión de los estudios realizados para la transformación en riego del sector XII. Enmarzo de 2003 se definió la red de muestreo del barranco de Lerma (Fig. 2). Se seleccionaron 6 puntos

que fueron muestreados mensualmente durante el primer año de seguimiento (abr-03/mar-04), y cadatres semanas durante el segundo año (abr-04/mar-05).

SECTOR XIIA Ejea

A Tauste

A Castejón

A EjeaN

Sora

Bco Calcina

Bco Lerma

Bco Valdecarro

12

3

4

6

5

Carretera

Barranco

Acequia

Muestreo

CuencaMonitorizada

Fig. 2. Situación geográfica de la cuenca monitorizada del barranco de Lerma y de los seis puntos de muestreode aguas.

Las muestras de agua recogidas manualmente se transportaron hasta el laboratorio donde fuedeterminada la conductividad eléctrica a 25ºC (CE; Conductímetro ORION 1230) y la concentraciónde nitrato, ([NO3

-]; Autoanalyzer 3). Los resultados de los análisis químicos realizados son presentadosen el anexo I.

En las aguas recogidas durante el muestreo del 27 de enero de 2004, además de la CE y [NO3-] se

determinó el pH, la alcalinidad (valorador automático CRISON) y la concentración de SO4=, Cl-, Ca2+,Mg2+, Na+, y K + (electrofóresis capilar, Hewlett Packard 3D). Los resultados de estos análisis químicosfueron utilizados para la caracterización geoquímica del sistema y son presentados en el anexo II.

Con el minucioso reconocimiento del terreno, la caracterización de la zona y los primeros resultadosanalíticos del seguimiento de las aguas del barranco de Lerma, se seleccionó el punto más idóneo parala instalación de una estación automática para el control del caudal y calidad del agua de una cuencarepresentativa del Sector XII.

Durante el verano de 2005 se construyó la estación de aforos y se pusieron a punto los equipos. La

estación de control comenzó a trabajar a pleno rendimiento con el inicio del año hidrológico 05-06,registrando datos de caudal quince minútales y tomando diariamente una muestra de agua. El anexofotográfico muestra la evolución en la ejecución de la obra e instalación de los equipos.

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3.3.3.- Resultados y discusión.

3.3.3.1.- Caracterización de la zona de estudio.

La zona de estudio se caracteriza por tener veranos calurosos e inviernos fríos con elevadas

oscilaciones térmicas diarias. La precipitación histórica media anual es de 419 mm (Santa Anastasia1965-1994) repartiéndose de forma desigual a lo largo del año. Las estaciones de primavera y otoñoson las más lluviosas mientras que verano e invierno son las más secas. Según la clasificación

bioclimática UNESCO-FAO, este clima se encuadra dentro del tipo xérico mediterráneo, subtipomesomediterráneo atenuado.

Durante el periodo de seguimiento de la calidad (salinidad y nitratos) del barranco de Lerma (dos añosentre el 1 de abril de 2003 y el 31 de marzo de 2005), la precipitación media anual coincidió con lamedia histórica de la zona (419 mm/año; estación climática de Ejea de los Caballeros; Red ClimáticaSIAR del Ministerio de Agricultura para el asesoramiento al regante; http://oficinaregante.aragon.es).

No obstante, la precipitación durante los dos años de estudio estuvo desigualmente repartida ya que el

75% se concentró en el año hidrológico oct-03/sep-04 (627 mm) precedido y continuado por dossemestres muy secos (93 y 119 mm respectivamente).

Geológicamente, el Sector XII esta situado en la parte meridional de la cuenca del Arba, dondeaparecen facies terciarias consistentes en una alternancia de yesos, arcillas y limos, de tonos pardos ygrises, con intercalaciones ocasionales de finas capas de calizas asociadas a yesos.

Los relieves montañosos terciarios, fruto de la erosión, que han quedado al Este del Sector XII, seconstituyen en el área fuente de glacis que se extienden hacia el Oeste. La incisión de la red de drenajeactual permite que los materiales terciarios afloren de nuevo extendiéndose hasta el aluvial del ríoArba.

Análisis mineralógicos por difracción de rayos X y el estudio de láminas delgadas al microscopio petrográfico realizados por Causapé et al. (2004b) detectaron la presencia de cuarzo (SiO2) y calcita(CaCO3) además de otros minerales carbonatados (ankerita (Ca[Fe,Mg](CO3)2) y dolomita([Ca,Mg](CO3)2)), feldespatos (albita (NaAlSi3O8) y anortita (CaAl2Si2O8)) y micas (moscovita, illita,clorita, caolinita) en menor cantidad. Muestras pertenecientes a facies evaporíticas detectaron unacomposición mineral con predominio mayoritario del yeso (CaSO4.2H2O) y presencia minoritaria deanhidrita (CaSO4). El Instituto Geológico y Minero de España (1980) también detectó en la formaciónZaragoza presente en la zona, minerales sulfatados sódicos-magnésicos (thenardita (Na2SO4),mirabilita (Na2SO4.10H2O) y epsomita (MgSO4.7H2O)).

Beltrán (1986) realizó la cartografía de suelos de los Sectores VIII, X, XI, XII, y XIII de Bardenas II,distinguiendo diferentes unidades geomorfológicas que clasificó (Clasificación Vanzuidan) según suorigen denudacional (D, 33% de la superficie), agradacional (C, 2% de la superficie), o de origenfluvial (F, 65% de la superficie).

La clasificación de suelos que realizó en este estudio (Fig. 3) viene determinada en gran medida por lasunidades geomorfológicas y atiende a ocho características de los suelos: Profundidad efectiva, factorlimitante de la profundidad, textura, pendiente, drenaje interno, riesgo de erosión, salinidad (Fig. 3) yalcalinidad.

Los suelos de las formaciones de origen denudacional (D) se caracterizan por ser suelos muysuperficiales de pendientes muy variables, fuertemente erosionados y constituidos por limos y arenasmuy finas. El estudio los considera como suelos sin interés agrícola y no transformable en riego.

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SECTOR XII

N

F11

C2

C4

C5

D

F1

F4

F6

F9

F10

SUELOS

SECTOR XII

N

< 4

4-8

8-16

> 16

SALINIDADdS/m

Fig. 3. Mapa de suelos y salinidad del Sector XII de Bardenas (Beltrán, 1986).

Entre los suelos sobre formaciones de origen fluvial, los desarrollados sobre glacis (F1) son los másextendidos (44% de la superficie). Se caracterizan principalmente por descansar sobre un sustratogravoso poco rodado con abundancia de carbonato cálcico que no llega a cementar las gravas y que leconfiere unas condiciones de drenaje muy buenas. La profundidad efectiva es variable (entre 45-70 cm) dependiendo de su situación topográfica. No son salinos ni alcalinos, ni tienen riesgo de

salinización al ocupar las partes más altas y no recibir agua de percolación de otras zonas próximas.Dentro de los suelos de origen fluvial se identifican además suelos de origen aluvial ligeramente

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salinos (F4), suelos aluviales moderadamente salinos (F6), suelos aluvio-coluviales muy erosionados(F9), suelos aluviales con drenaje impedido (F10), y suelos aluviales con drenaje muy lento (F11).Minoritariamente también aparecen suelos de origen coluvial moderadamente profundos con

pendientes medias (C2), moderadamente superficiales (C4) y muy erosionados (C5).

Actualmente, existen algunas parcelas con riego en precario de tal forma que los cereales de secano(cebada y trigo) conviven con cultivos de regadío (principalmente alfalfa y maíz). Lamentablemente,no se ha podido disponer de un mapa de cultivos ni de una cartografía de las parcelas puestas en riegoen precario. Es de esperar que conforme el sector se vaya transformando en riego la comunidad deregantes nº XI disponga de información agronómica de cada parcela (cultivo, dosis de riego,

propietario...) que permita un análisis más profundo.

Según las determinaciones analíticas efectuadas en los puntos de muestreo el pasado 27 de enero de2004, la temperatura media de las aguas fue baja (8,9ºC de media) y el pH básico (entre 8,1 y 8,6),acorde con la fechas de muestreo y los pH encontrados en aguas naturales (Custodio y Llamas, 1983).

La evolución de los cationes se ajustó a la de los aniones. Así, el Ca2+ y principalmente el Mg2+ (dominantes en el tramo inicial del Bco de Lerma) respondieron a las variaciones del bicarbonato ysulfato según la composición de calcita (CaCO3), dolomita ([Ca,Mg](CO3)2), yeso (CaSO4.2H2O) yepsomita (MgSO4.7H2O) mientras que el Na+ respondió a las variaciones del Cl-, según la composiciónde la halita (ClNa) dominando el tramo medio y final del barranco (puntos 2, 4, 5 y 6). La composiciónmedia de las aguas de drenaje del Sector XII fue clorurado-sulfatada sódico-magnésica (Fig. 4).

Existe una clara diferencia geoquímica entre el punto 3 y el resto de los puntos. Así, el punto 3 dondeel Bco de Lerma circula superficialmente por un glacis libre de sales tan solo presentó unacomposición química bicarbonatada-clorurada cálcica-sódica-magnésica. El resto de puntos donde elBco de Lerma incide más en el terreno drenando aguas que han estado en contacto con los materialesterciarios presentaron composiciones cloruro-sulfatadas sódico magnésicas.

1

2

3

4

5

6

MEDIA

100

100

100 100

100 100

0 0

0 00 0

0 0

SO4 + Cl Ca + Mg

Mg SO4

ClCa

Na + K CO3 + HCO3

Fig. 4. Diagramas de Piper con las 6 muestras de agua recogidas en el Bco de Lerma el 27 de enero de 2004 y su composición media.

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3.3.3.2.- Evolución de la CE y [NO3-] en el barranco de Lerma.

Se recogieron un total de 161 muestras sobre unas 180 posibles (6 puntos de muestreo por 30 fechas).Las 19 faltas se debieron principalmente a que el barranco de Lerma estaba seco en un determinado

punto y momento del muestreo por lo que la mayoría de las ausencias se concentraron en los periodos

sin lluvias y en puntos situados en la cabecera del barranco (Anexo II).

La CE media de las 161 muestras fue elevada (3,71 dS/m) si tenemos en cuenta que aguas con CEmayor de 3 dS/m producen severas disminuciones en el rendimiento de la mayoría de los cultivos de lazona. Las aguas de drenaje de la cercana Comunidad de Regantes nº V de Bardenas I con casi mediosiglo bajo riego por inundación y suelos de bajo contenido en sales presentan una CE mediasensiblemente menor (0,87 dS/m) (Causapé et al., 2004c). No obstante, zonas salinas de Monegros IItransformadas en la última década a riego por aspersión presentan una CE media de las aguas dedrenaje superior (7,5 dS/m) (Tedeschi et al., 2001).

La [NO3-] media de las 161 muestras (38 mg/l) no superó el límite sanitario de 50 mg/l pero muestra

claros indicios de contaminación ya que las aguas naturales y el agua de riego raramente superan los5 mg/l. Los valores obtenidos son menores a los presentados en zonas ya transformadas en riego porinundación como la Comunidad V de Bardenas (55 mg/l; Causapé et al., 2004c) y sensiblementeinferiores a zonas transformadas en riego presurizado cómo Monegros II (113 mg/l; Cavero et al., 2003).La variabilidad de la [NO3

-] (CV= 83%) fue superior a la de la CE (CV= 57%) ya que entre losfactores que la condicionan (clima, geología y agronomía) el factor agronómico tiene un mayor pesodebido a la variabilidad espacio-temporal introducida con la fertilización nitrogenada (dosis, sistemasy fechas de aplicación). Este hecho también ha sido constatado en la Comunidad V de Bardenas(CV[NO3-]= 63%, CVCE=38%; Causapé, 2002) y en zonas de Monegros II (CV[NO3-]=25%, Cavero et al.,2003; CVCE= 14%, Tedeschi et al. 2001) donde se presentó menor variabilidad.

Espacialmente, la CE media mínima (0,5 dS/m) se presentó en el punto 3 (Fig. 5). Cómo ya se hacomentado, este punto se sitúa en la cabecera del Bco de Lerma donde el desagüe incidesuperficialmente sobre el glacis cuaternario de bajo contenido en sales. La CE mínima absoluta se

presentó el 9 de agosto de 2004 en ese mismo punto y tuvo un valor similar al del agua de riego(0,32 dS/m) por lo que es presumible que el agua circulante en aquel momento procediera de vertidoso filtraciones desde la acequia de Sora. La CE media máxima se presentó en el punto 4 (5,4 dS/m)llegando a alcanzar en ese mismo punto la CE máxima absoluta (8,13 dS/m) el 30 de junio de 2004.

En cuanto a la [NO3-], el valor medio mínimo (7 mg/l) de nuevo se presentó en el punto 3. Los

mínimos absolutos prácticamente ausentes de nitrato se presentaron en once muestras recogidas

durante el verano de 2003 en puntos de la cabecera del Bco de Lerma (puntos 2 y 3) y por tanto, presumiblemente diluidos con las aguas filtradas o vertidos directos desde la acequia de Sora. El valormedio máximo (62 mg/l, Fig. 5) se presentó en el tramo final del Bco. de Lerma (punto 6) aunque elvalor máximo absoluto (112 mg/l) se presentó en el punto anterior (punto 5) el 29 de julio de 2003.

En conjunto, la calidad del agua disminuyó según el flujo del agua. El punto 3, situado en la cabeceradel barranco, presentó las menores salinidades y concentraciones de nitrato gracias al transcurrir del

barranco por los glacis cuaternarios libres de sales y la dilución de sus aguas con filtraciones o vertidosdirectos desde la acequia de Sora. El punto 1, también situado en cabecera del barranco, presentó CE y[NO3

-] mayores ya que este punto se muestrea directamente de un afloramiento de agua subterránea.Los puntos 2 y 4 reflejan el empeoramiento progresivo de la calidad del agua llegando a alcanzarse el

máximo de salinidad en el punto 4. A partir de aquí, el barranco colecta aguas de drenaje procedentesde glacis con una menor salinidad pero una mayor [NO3-]. Es por ello, que los puntos 5 y 6 presentaron

un descenso en la CE y un ascenso de la [NO3-] (Fig. 5).

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A Ejea

A Tauste

A Castejón

A Ejea

N

Sora

Bco Calcina

Bco Lerma

Bco Valdecarro

12

3

4

6

5

Cuenca

Monitorizada

0-1 dS/m

1-3 dS/m

3-5 dS/m

> 5 dS/m

SECTOR XII

CE (dS/m)

Carretera

Barranco

Acequia

A Ejea

A Tauste

A Castejón

A EjeaN

Sora

Bco Calcina

Bco Lerma

Bco Valdecarro

12

3

4

6

5

CuencaMonitorizada

SECTOR XII

Nitrato (mg/l)

Carretera

BarrancoAcequia

0-10 mg/l

10-35 mg/l

35-55 mg/l

> 55 mg/l

Fig. 5. Conductividad eléctrica media (CE, dS/m) y concentración en nitrato media ([NO3

- ], mg/l) de los 30muestreos (abr-03/mar-05) en los seis puntos del barranco de Lerma.

La representación gráfica de la evolución temporal de la CE y [NO3-] (Fig. 6) muestra una variabilidad

muy condicionada por la distribución de las precipitaciones. En los seis primeros meses de verano conescasas precipitaciones se registró la mejor calidad del agua (CEmedia= 2,4 dS/m y[NO3

-]media= 15 mg/l) favorecida por que gran parte del agua circulante por el barranco tuvo su origenen la propia acequia de Sora. Durante el año hidrológico 03-04 la calidad del agua del barrancoempeoró (CEmedia= 3,8 dS/m y [NO3

-]media= 37 mg/l) ya que las abundantes lluvias de este año provocaron el lavado de sales y nitrato.

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En los últimos seis meses, la calidad del agua continuó empeorando (CEmedia= 4,3 dS/m y[NO3

-]media= 55 mg/l) a pesar de ser un periodo tan seco cómo el primer semestre. Este hecho, puedeestar justificado por la capacidad de regulación de agua de los acuíferos del sistema de manera que enel último semestre se estuvo drenando agua acumulada en los acuíferos en meses anteriores. De hecho,y a pesar de que el periodo fue muy seco, salvo en el punto 3 el barranco de Lerma no dejó de llevar

agua. También contribuyó que el primer semestre coincidió con época estival mientras que el últimocoincidió con época invernal y por tanto la dilución con agua de la acequia de Sora fue menor.

0

1

2

3

4

5

6

7

01-04-03 01-10-03 01-04-04 01-10-04 02-04-05

Fecha (dd-mm-aa)

C E ( d

S / m )

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

[ N O

3 - ] ( m g / l )

P ( m m

/ d í a )

ConductividadeléctricaConcentración denitratoPrecipitación

Fig. 7. Conductividad eléctrica media (CE media, dS/m) y concentración de nitrato media ([NO 3- ], mg/l) de los

6 puntos en las 30 fechas de muestreo del barranco de Lerma. Precipitación diaria (P;mm) registrada en Ejeade los Caballeros (fuente: CHE y Red climática SIAR).

3.3.3.3.- Cuenca piloto del Barranco de Lerma.

El punto 4 fue seleccionado para la instalación de una estación de control de la cantidad y calidad delagua de drenaje de una cuenca piloto en el barranco de Lerma. Hubiese sido deseable seleccionar un

punto más aguas abajo al fin de captar el drenaje de los materiales más salinos del sector XII. Pordiversos motivos, la construcción de una estación de aforos en los puntos 5 ó 6 no fue posible.

De cualquier modo la cuenca asociada al punto 4 se considera representativa del Sector XII. Ademásen este punto se registró la máxima salinidad y valores de [NO3

-] casi tan altos cómo en los puntos 5 y6. Otro punto a favor de la elección de esta cuenca es que actualmente toda la cuenca se encuentra ensecano ya que los riegos en precario del sector XII no están incluidos en ella.

La cuenca asociada al punto 4 ocupa una extensión de 752 ha de las cuales unas 500 ha podrán sertransformadas en riego. Actualmente, la red primaria para la puesta en riego ya esta finalizada y es

probable que en el transcurso de los dos próximos años todos los amueblamientos de parcela se hayanconcluido y se esté en disposición de regar. Se espera que para entonces, la monitorización de lacuenca de Lerma haya permitido obtener datos de al menos un año en condiciones de secano.

Para la monitorización del barranco de Lerma se construyó una estación de aforos y fue equipada conequipos automáticos para la toma de muestras y lectura de niveles de agua. Para ello hubo que buscar

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la ubicación exacta en el cauce de forma que no interfiriese con futuras infraestructuras y no se vieseafectada por actuaciones cómo el nuevo trazado que llevará el barranco de Lerma aguas abajo del

punto 4 o la ubicación del filtro verde contemplado en la evaluación de impacto ambiental y construidounos 30 metros aguas arriba de la estación de aforos.

El lugar donde se instaló la estación de aforos constituye un embudo donde confluyen dos ramales del barranco de Lerma y por tanto una zona potencialmente inundable ante riadas. Por ello, se decidiódiseñar un aforador robusto de resalte de solera que alcanzase únicamente medio metro de altura(Fig. 8) dejando sobre él una sección mucho mayor que facilitase el paso del agua ante grandes riadas.En cualquier caso, el aforo diseñado tiene capacidad para medir rangos de caudal entre 15 y 275 l/squedando cubiertos los retornos de riego que se espera que circulen una vez transformado el sector.

Fig. 8. Diseño del aforador construido.

Dado el potencial riesgo de riada, en la parte frontal de los cinco metros de cauce hormigonado searmó una zapata de anclaje al suelo y las paredes, que a su vez sirvió de pantalla para los flujos de

agua subterránea que pudieran circular por debajo de la estación. De hecho, se consiguió cortar el flujode agua subterránea que circulaba a través de unos 75 cm de materiales de relleno del barranco sobrelas margocalizas impermeables del terciario.

Toda la estructura se protegió con escollera fijada con hormigón y en la base del talud se instaló unacaseta prefabricada que alberga el tomamuestras automático de agua (ISCO) y un limnígrafoelectrónico (Thalímedes). El tomamuestras automático conecta exteriormente con el cauce para latoma de aguas mientras que el limnígrafo de tipo boya mide el nivel de agua a través de un pozosituado bajo la caseta que conecta hidráulicamente con el cauce donde fue instalada una regla para sucalibración.

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3.3.4.- Conclusiones.

El estudio ha detectado que las aguas circulantes por el barranco de Lerma presentan una elevadasalinidad media (3,71 dS/m) e indicios claros de contaminación por nitrato ([NO3

-]media = 38 mg/l) queen determinadas fechas y puntos de muestreo llegan a superar el doble del límite sanitario.

La calidad del agua empeoró conforme el barranco de Lerma se introduce en las facies terciarias y enla zona agrícola. Así pues, la CE y [NO3

-] evolucionaron de 0,5 dS/m y 7 mg/l en la parte inicial del barranco a 5,4 dS/m y 62 mg/l en el tramo final.

En los dos años de seguimiento se ha registrado un incremento significativo de la salinidad yconcentración de nitrato de las aguas condicionado por las abundantes lluvias del año hidrológico03-04 y el consiguiente lavado de sales y nitrato. Así, durante el primer semestre (abr-03/sep-03) seregistró una CEmedia de 2,42 dS/m y una [NO3

-]media de 15 mg/l mientras que en el último semestre(oct-04/mar-05) la CEmedia fue de 4,34 dS/m y la [NO3

-]media de 55 mg/l.

Extrapolando la información de estudios realizados en regadíos por inundación consolidados y ennuevos regadíos presurizados es previsible que tras la transformación en riego del Sector XII se

produzca una movilización de las sales de los suelos con acumulaciones en las zonas topográficamentedeprimidas si el drenaje no es el adecuado, y un incremento considerable de la salinidad de las aguasde drenaje que debería ir disminuyendo con el paso de los años hasta estabilizarse al cabo de décadas.

En cuanto a los niveles de [NO3-] es previsible que se incrementen dado que los cultivos de regadío

tienen mayores necesidades de fertilización nitrogenada y el drenaje del riego provoca un mayorlixiviado. Los niveles que se alcancen dependerán en gran medida del manejo agronómico,

principalmente de la combinación riego-fertilización.

No obstante, el impacto medioambiental de un regadío no debe ser medido exclusivamente por laconcentración en contaminantes que lleven sus retornos de riego sino también por la masa decontaminantes que exporten, que en definitiva, es la que eleva la concentración de los ríos y acuíferoscuya calidad debemos preservar.

Para subsanar la ausencia de información acerca de la carga de contaminantes exportada se hainstalado una estación de control en el barranco de Lerma. Sería deseable que anteriormente a latransformación en riego se pudieran registrar datos en la estación de control del barranco de Lerma deal menos un año de secano para poder comparar posteriormente con los primeros años bajo riego y portanto conocer el verdadero impacto medioambiental de una transformación en riego.

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3.3.6.- Anexos.

Anexo I. Conductividad eléctrica (CE, dS/m) y concentración de nitrato (NO3- , mg/l) para los 6 puntos en las

30 fechas de muestreo.

1 2 3 4 5 6CE NO3

- CE NO3- CE NO3

- CE NO3- CE NO3

- CE NO3- Fecha/Punto

dS/m mg/l dS/m mg/l dS/m mg/l dS/m mg/l dS/m mg/l dS/m mg/l

04/04/2003 3.32 1 0.40 0 3.51 12 3.86 14 3.96 15

30/04/2003 3.48 0 0.40 1 2.75 3 3.50 10 3.62 30

02/06/2003 1.08 0 0.38 0 3.24 0 4.58 17 3.41 59

01/07/2003 1.38 18 4.09 10

29/07/2003 1.92 0 0.37 0 3.03 112

02/09/2003 1.88 0 0.34 0 4.85 2 3.40 96

30/09/2003 1.10 14 2.30 0 0.33 0 1.79 1 2.19 14 2.20 12

31/10/2003 1.88 36 3.06 30 0.65 6 3.64 21 3.96 25 3.64 29

28/11/2003 2.69 34 4.20 35 1.20 31 5.30 56 5.17 46 5.66 5630/12/2003 1.88 26 4.87 21 1.24 59 5.85 59 5.84 60 5.86 67

27/01/2004 1.64 40 4.64 22 0.47 5 4.96 51 5.06 55 5.28 60

02/03/2004 1.66 46 4.81 17 0.80 25 5.77 71 5.20 57 5.18 64

06/04/2004 1.65 35 4.18 20 0.64 6 4.50 43 4.57 42 4.95 40

27/04/2004 1.43 37 4.10 11 0.45 3 4.45 41 4.55 38 4.74 36

17/05/2004 1.68 26 4.42 14 0.43 2 4.79 43 4.87 41 5.08 39

08/06/2004 1.39 40 4.94 1 0.76 9 6.79 67 6.57 39 5.35 44

30/06/2004 1.48 42 5.12 0 0.45 3 8.13 81 3.42 61

20/07/2004 1.51 38 3.81 2 0.55 2 7.10 45 6.86 27 7.69 54

09/08/2004 1.47 38 2.92 0 0.32 11 7.67 71 4.23 92

31/08/2004 1.43 32 2.81 0 0.35 0 7.21 57 7.89 44 5.51 64

21/09/2004 1.47 32 4.28 11 0.50 3 5.94 77 6.33 70 6.13 8030/09/2004 1.48 32 5.30 11 0.45 3 6.22 86 6.45 79 5.94 88

20/10/2004 1.52 30 4.91 7 6.56 80 6.15 88 5.79 90

08/11/2004 1.51 29 5.19 12 6.40 88 6.23 85 5.75 95

29/11/2004 1.53 29 4.42 9 0.53 2 5.41 61 5.93 84 5.92 95

21/12/2004 1.53 31 4.77 16 6.38 88 6.19 87 5.81 95

11/01/2005 1.53 32 4.20 9 0.47 2 4.51 57 4.80 63 4.84 75

01/02/2005 1.52 32 5.20 17 6.40 104 6.15 100 5.57 107

24/02/2005 1.54 31 3.84 8 0.59 6 4.32 58 4.35 56 4.39 68

15/03/2005 1.46 28 5.27 7 6.06 98 5.98 92 5.42 98

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Anexo II. Temperatura (T ra ), pH, conductividad eléctrica a 25 ºC (CE; dS/m), aniones (CO3= , HCO3

- , SO4= , Cl - ,

NO3-; meq/l) y cationes (Ca2+ , Mg 2+ ,Na+ y K +; meq/l) analizados y error del análisis químico en las 6 muestras

de agua recolectadas el 27 de enero de 2004 y para la media de ellas.

Muestra Tra pH CE HCO3- SO4

= Cl- NO3- Ca2+ Mg2+ Na+ K+

Error1

ºC dS/m --------------------------------meq/l-------------------------------- %

1 11,4 8,4 1,64 3,82 6,49 6,66 0,65 3,30 5,25 8,04 0,28 -0,6

2 8,3 8,1 5,01 6,35 17,67 25,04 0,31 9,66 13,68 25,71 0,32 0,6

3 7,8 8,6 0,47 1,84 1,32 1,66 0,08 2,25 1,06 1,23 0,12 -3,4

4 8,3 8,3 5,22 5,83 16,14 28,66 0,77 10,86 10,63 28,80 0,30 -0,1

5 9,0 8,4 5,06 6,84 14,30 26,75 0,89 8,89 10,95 28,46 0,30 1,5

6 8,7 8,4 5,28 4,02 14,76 30,49 0,97 8,54 10,17 30,39 0,30 0,3

Media 8,9 8,4 3,78 4,78 11,78 19,88 0,61 7,25 8,62 20,44 0,27 -0,3

1 Desbalance calculado como: [(cationes-aniones)/((cationes+aniones)/2)]•100

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Anexo fotográfico

Punto 4 antes de la obra Acondicionamiento del emplazamiento

Nivelación del cauce Apertura zanja frontal

Hormigonado zapata-pantalla Hormigonado solera

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Colocación de escollera

Fijación de la escollera

Hormigonado solera caseta Colocación de la caseta

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Regla Captación de agua

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