Anexo VIII Análisis de la representatividad de las series históricas

Transcripción

1 Plan gestión l distrito cuenca fluvial Catalunya Anexo VIII Análisis la representatividad las series históricas

2

3 ANEXO VIII. ANÁLISIS DE LA REPRESENTATIVIDAD DE LAS SERIES HISTÓRICAS Ante las dudas actuales sobre la representatividad las series históricas para terminar futuras situaciones climáticas que permitan diseñar infraestructuras hidráulicas, se han planteado alternativas análisis a partir un estudio comparación tallado las series l molo hidrológico (en régimen natural) más recientes l período y las series más largas iniciadas el año Este análisis recoge parte las recomendaciones previstas para la instrucción planificación y se amplía con la exploración otras alternativas, las cuales quedan scartadas las siguientes: La posibilidad retrocer hasta el inicio las series a partir aforos anteriores a 1940 (en algunos casos iniciados en 1912), que mostrarían el comportamiento una serie más larga, incluida otra sequía stacada en los años 20. Se ha comprobado que esta ampliación no aporta una mejora en las características o propiedas las series, ya que la sequía los años 20 no es superior a las registradas en el período utilizado en esta planificación y los parámetros que caracterizan la serie no varían sustancialmente por el hecho incluir las series s el inicio. Amás, estas series iniciales presentan vacíos, y, habiendo retrocedido tanto en el tiempo, no hay garantías sobre la bondad los registros y la uniformidad los sistemas medida. La generación series históricas a partir la serie histórica, nte molos autoregresivos l tipo ARMA o ARIMA. Se ha observado que la generación series sintéticas autoregresivas, incluso pudiendo suponer una mejora la evaluación la explotación continuada con la asignación riesgos, no conlleva un aumento información sustancial respecto a la mostrada en las series históricas para el mismo proceso generación series, que conserva, en gran parte, las características estadísticas s la fuente original. Amás, para generar un molo autoregresivo se bería asumir una serie supuestos, como por ejemplo el la estacionalidad la serie observada, que hoy en día se ponen en duda a causa las posibles tenncias que se han analizado para los últimos años. 3

4 En el apéndice I este anexo se muestran diferentes indicadores estadísticos y gráficos comparativos l análisis realizado sobre la representatividad las series históricas. En primer lugar, en lo que a las aportaciones anuales respecta, se ha realizado una batería cálculos diferentes indicadores (s, máximos y mínimos, coeficientes variación y asimetría y primer coeficiente autocorrelación) en 363 unidas hidrográficas cálculo o subcuencas, para diferentes longitus las series recursos. A estos mismos registros, se les ha aplicado un test estadístico para terminar si existe o no tenncia en su comportamiento (test Daniel, para series temporales que no han ser necesariamente normales). Se ha realizado este estudio para los diferentes intervalos consirados. Z Daniel Serie er coef. autocorrelación % variación las aportaciones s Serie vs Aportaciones s Serie vs Serie vs % variación los coeficientes variación Aportaciones s % variación los coeficientes asimetría Aportaciones s Figura VIII 1 Resultados los diferentes indicadores estadísticos y las comparativas entre ellos para el conjunto subcuencas analizadas y los diferentes intervalos o longitus las series que se han consirado. Fuente: elaboración propia. Se pue observar que, con carácter general, la serie muestra respecto a la anterior, , unas aportaciones s un 15% inferiores, unos coeficientes variación más 2 y 4 veces superiores y unos coeficientes asimetría entre un 75% y 80% menores. En términos autocorrelación entre las aportaciones anuales, no se observan casos don esta correlación sea muy elevada. La dispersión todos estos 4

5 resultados, amás, es gran y los resultados en términos tenncia, acuerdo con el test Daniel, no quedan claros, aparecen algunos valores según los cuales la tenncia a la reducción las aportaciones los últimos años es estadísticamente significativa (especialmente en las zonas la Gavarresa-Lluçanès, Carme- Riubitlles y Freser-Rigard-Merdàs), pero estos puntos son relativamente pocos, no parecen seguir ningún patrón claro y la tenncia es leve. El coeficiente autocorrelación y los parámetros Daniel parecen seguir una orientación similar, pero la dispersión estos resultados también es masiado gran. Mapa VIII 1 Distribución geográfica la relación aportaciones s parciales entre la serie y la serie Fuente: elaboración propia. 5

6 Mapa VIII 2 Distribución geográfica l primer coeficiente autocorrelación anual en la serie y Fuente: elaboración propia. Mapa VIII 3 Distribución geográfica l indicador z l test Daniel en la serie Fuente: elaboración propia. 6

7 Por lo tanto, la disminución la aportaciones podría ser sencillamente causada por la influencia l intervalo cálculo, modo que el período sería seco respecto a un período más largo, pero sin más información sobre posibles cambios régimen. Las diferencias en los coeficientes asimetría se explicarían también por el simple hecho que en estos últimos años los episodios húmedos han sido muy escasos o casi inexistentes, y por eso la muestra ha perdido asimetría, pero los efectos tan stacados sobre los coeficientes variación son más difíciles explicar. En todo caso, no se ha tectado ningún patrón que permita extraer una conclusión clara sobre estos fenómenos. Estas valoraciones se han completado con un análisis todavía más tallado en el que se han comparado aforos con series l molo hidrológico, para diferentes puntos clave la red fluvial don se contaba con registros suficientemente largos y relativamente poco afectados para los usos aguas arriba; el Francolí en Montblanc, el Ter en Ripoll y en Roda Ter, el Anoia en Jorba y el Fluviá en Esponellà. Esta comparativa permitirá ver si estos fenómenos reducción aportaciones observados durante los últimos años responn, inpendientemente un posible ciclo climático larga duración, a cambios en los usos l suelo la cuenca o bien a efectos estrictamente climáticos, o a una mezcla los dos. 7

8 Tabla VIII 1 Resumen estadísticas calculadas en puntos estratégicos gestión. Fuente: elaboración propia. Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Estadísticos Serie completa Años evaluados Aportación Desviación típica Coeficiente variación Coeficiente asimetría Coeficiente curtosis Coeficiente autocorrelación 1 año ,0 14,9 493,0 498,0 11,8 13,3 215,2 243,6 334,4 370,9 15,3 13, ,43 193,31 11,13 8,32 127,2 115,71 146,41 123,52 80,7% 90,9% 45,7% 38,8% 94,7% 62,6% 59,1% 47,5% 43,8% 1,610 2,611 0,709 1,223 1,755 1,396 1,624 0,795 0,957 0, ,328 0,301 0,099 0,097 0,36 0,033-0,03-0,070 0,096 0,085 Análisis temporal (límites Anrson) Años evaluados Existe 2 años Existe 2 años Existe 2 años Aportación Desviación típica 21,4 17,3 561,3 558,9 14,7 14,7 193,3 242,4 298,9 393,4 14,1 16,2 231,22 216,63 12,72 9,13 89,54 111,58 132,34 135,99 8

9 Estadísticos Coeficiente variación Coeficiente asimetría Coeficiente curtosis Coef. autocorrelación 1 año Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo ,9% 93,6% 41,2% 38,8% 86,6% 62,1% 46,3% 46,0% 44,3% 34,6% 1,523 2,304 0,838 1,151 1,349 1,302 0,789 0,809 1,453 1,044 6,45 8,588 2,725 3,793 3,966 5,310 2,718 2,888 5,331 3,742 0,268 0,283-0,122-0,084 0,353 0,006 0,007-0,024 0,249 0,014 Análisis temporal (límites Anrson) Existe 1 año Estadísticos Años evaluados Aportación Desviación típica Coeficiente variación Coeficiente asimetría ,9 11,8 419,9 432,8 7,6 11,6 245,0 245,1 378,7 342,9 16,4 8,4 197,8 141,3 6,6 6,9 162,4 123,2 153,3 101,4 103% 71% 47% 33% 87% 59% 66% 50% 40% 30% 0,469 1,023 0,374 0,291 1,992 0,955 1,315 0,757 0,512 0,145 9

10 Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Coeficiente curtosis Coefi. De autocorrelación 1 año ,202 0,191 0,165 0,140-0,041-0,009-0,121-0,133-0,19 0,089 Análisis temporal (límites Anrson) Análisis la normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad normalidad Función distribución valores anuales Lognormal Lognormal Raíz Lognormal Lognormal Lognormal DobleLognormal DobleLognormal DobleLognormal DobleLognormal Análisis estadístico Efecto los 80 (comparaci ón muestras para una misma población estadística) Significativo Significativo Significativo Significativo Significativo Significativo Significativo Significativo Significativo Significativo Tenncia (Test Daniel) 1,674 0,819 2,381 2,214 2,523 0,524 1,040 0,008 2,431 0,626 10

11 Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Tenncia (Test Kendall) 1,435 0,866 2,415 2,093 2,533 0,509 1,173 0,022 2,372 0,617 Umbral sequía 90% Aport. 90% Aport. 90% Aport. 90% Aport. 80% Aport. 80% Aport. 90% Aport. 90% Aport. 90% Aport. 90% Aport. Estadísticos sequías Máxima años Período duración % Aport.med. máxima Período intensidad ,2 13,0 309,3 263,0 8,3 7,8 117,2 144,5 165,8 177, Mínima aport. 1,9 0,0 102,0 151,4 1,0 2,3 43,9 74,7 125,5 107,9 Período 12 meses 01/06/ /05/ /05/ /04/ /01/ /12/ /06/ /05/ /12/ /11/ /02/ /01/ /05/ /04/ /10/ /09/ /12/ /11/ /06/ /05/2005 Máxima 76,8 44,5 918,0 1019,8 41,7 21,3 456,4 329,8 536,2 579,6 Período magnitud

12 Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Coeficiente escorrentía Persistencia sequías (Coef. Hurst) Período completo Media período 1 (hasta 1979) Período 2 (s 1980) Tenncia (Test Kendall) 0,718 0,760 0,722 0,750 0,784 0,696 0,656 0,660 0,721 0,734 0,101 0,079 0,365 0,372 0,095 0,106 0,257 0,292 0,428 0,471 0,111 0,084 0,400 0,400 0,117 0,113 0,237 0,294 0,373 0,489 0,088 0,071 0,328 0,342 0,064 0,097 0,285 0,290 0,496 0,449 1,922 0,293 2,015 2,123 2,611 0,377 1,402 0,008 3,308 0,706 Análisis estacional Primavera Aporta -ción Aporta -ción ,96 6,31 171,84 164,97 5,10 5,03 59,11 78,68 87,79 114,26 5,24 3,49 133,39 117,04 2,50 3,61 75,43 75,96 126,45 90,28 Ratio 0,75 0,55 0,78 0,71 0,49 0,72 1,28 0,97 1,44 0,79 12

13 Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Verano Test Daniel Aporta -ción Aporta -ción ,41 0,99 1,32 2,17 1,91 0,87 1,30 0,12 2,77 1,48 3,00 2,38 141,02 141,66 2,31 1,91 38,76 48,65 80,65 107,76 1,87 1,40 88,40 98,26 1,21 1,55 41,75 41,39 85,12 81,13 Ratio 0,62 0,59 0,63 0,69 0,52 0,82 1,08 0,85 1,06 0,75 Otoño Test Daniel Aporta -ción Aporta -ción ,36 1,17 3,10 2,84 2,61 0,66 0,60 1,09 0,28 2,18 5,79 3,53 130,69 131,14 3,53 2,93 46,96 54,49 72,00 92,71 3,73 2,75 93,04 110,45 1,47 2,83 50,22 52,45 81,21 91,85 13

14 Francolí en Montblanc Ter en Roda Anoia en Jorba Fluvià en Esponellà Ter en Ripoll Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Aforo Molo Ratio 0,64 0,78 0,71 0,84 0,42 0,97 1,07 0,96 1,13 0,99 Invierno Test Daniel Aporta -ción Aporta -ción ,39 0,38 1,98 0,84 2,80 0,08 0,50 0,32 1,34 1,08 5,66 5,09 117,75 121,09 3,79 4,60 48,46 60,62 58,47 78,61 5,05 4,17 105,02 107,05 2,42 3,65 77,55 75,31 85,87 79,62 Ratio 0,89 0,82 0,89 0,88 0,64 0,79 1,60 1,24 1,47 1,01 Test Daniel 1,17 0,74 1,44 0,36 1,02 0,07 1,21 0,61 1,88 1,06 14

15 De nuevo, a partir estos resultados, es muy difícil extraer una conclusión clara, porque no se observan patrones generales comportamiento entre unos y otros puntos análisis, longitud y tipos registro. La distribución las sequías más graves (en intensidad, duración y magnitud los déficits asociados) se da indiferentemente, tanto para los períodos los años 40, como para la última década. Estas tenncias significativas en lo referente a reducción aportaciones anuales, como la observada en el Ter, en Roda, también mostrada en el gráfico siguiente, y tanto en temas aforo como series calculadas con el molo hidrológico, ponen manifiesto la posible mezcla efectos inotrópicos (también constatado en el Francolí o en el Anoia) y climáticos, quizá, acuerdo con otras referencias, con un peso l 20 y 80% respectivamente. Pero estos resultados no se puen generalizar, porque incluso se contradicen con tenncias inversas: incremento las aportaciones durante estas últimas décadas respecto a los registros más antiguos, como por ejemplo el Fluvià o en la propia cabecera l Ter hasta Ripoll. En estos casos también se pue sospechar anomalías en los registros aforo más antiguos, a pesar que, momento, no hay argumentos suficientemente sólidos para scartarlos. Para encontrar patrones tennciales en las diferentes estaciones también se han estudiado las aportaciones estacionales, y, a pesar que bido al tamaño la muestra no se pue ser concluyente, se observa que en aquellos aforos don se ha sufrido una disminución las aportaciones durante los últimos años, existe una tenncia a bajar las aportaciones concentrada en verano y otoño, según muestra la siguiente Tabla VIII 1. 15

16 Figura VIII 2 Evolución les precipitaciones, l coeficiente escorrentía y las aportaciones anuales (simuladas con el molo hidrológico y aforadas) l río Ter hasta Roda. Se incluyen (líneas discontinuas) las regresiones lineales l período , con las que se pue observar que la posible tenncia los últimos años no es extrapolable a períodos más largos ya que esta pen l intervalo estudio. Fuente: elaboración propia. En finitiva, se pue cir que no existen resultados concluyentes que recomienn replantear la valiz las series más largas respecto a otras más próximas y cortas, porque el período estudiado es suficientemente largo para una buena aproximación estadística l régimen hidrológico e incorpora dos grans períodos secos, muy similares: el período y este más reciente, A pesar ello, sí se 16

17 constatan algunos fenómenos, aunque leves, alredor un posible cambio régimen en algunos ríos, pero actualmente no estamos en disposición terminar con exactitud estos cambios. Será necesario pues, realizar un seguimiento muy preciso durante los próximos años, especialmente si se intensifican bido a los impactos previstos bajo condiciones futuras cambio climático. En el apéndice este anexo se presentan los resultados completos l estudio sobre la representatividad las series y los puntos especial interés analizados. 17