Tesis:
Evaluación económica de la restauración hidrológico forestal como herramienta para la gestión de la sedimentación en embalses
- Autor: RODRÍGUEZ BACHILLER, Alberto
- Título: Evaluación económica de la restauración hidrológico forestal como herramienta para la gestión de la sedimentación en embalses
- Fecha: 2023
- Materia:
- Escuela: E.T.S.I. DE MONTES, FORESTAL Y DEL MEDIO NATURAL
- Departamentos: INGENIERIA Y GESTION FORESTAL Y AMBIENTAL
- Acceso electrónico: https://oa.upm.es/73332/
- Director/a 1º: GARCÍA RODRÍGUEZ, José Luis
- Resumen: Los embalses del mundo están perdiendo su capacidad a una tasa anual de 0,5 - 1% por año debido a los procesos de sedimentación. Las estrategias para revertir esta tendencia son variadas, si bien pueden agruparse básicamente en dos opciones: reducir la cantidad de sedimentos que llegan a los embalses a través de la ejecución de medidas en sus cuencas vertientes o la gestión de dichos sedimentos una vez depositados en el vaso de los embalses mediante las técnicas actualmente disponibles.
La primera opción, se basa en la Restauración Hidrológico Forestal (RHF) entre cuyos principales objetivos está desarrollar coberturas vegetales que protejan el suelo de la cuenca, reduciendo la emisión de sedimentos hacia los embalses. La segunda opción la componen, sobre todo, las técnicas de dragado de sedimentos así como las medidas necesarias para el mantenimiento de las infraestructuras y equipos de los embalses y sus costes asociados.
En esta tesis se lleva a cabo la comparación, desde un punto de vista financiero, de estas dos opciones.
La investigación parte del desarrollo de un modelo empírico y estadístico basado en los datos del CEDEX (Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas de España) sobre el estudio de 131 embalses durante el período 1967 - 2004, en el que se elaboraron 272 informes sedimentológicos y batimétricos. A partir de este información, se ha desarrollado un modelo de SSY (Specific Sediment Yield o Producción Específica de Sedimentos, en t ha-1 año-1) para cuencas de tamaño medio.
Del conjunto de embalses analizados, se seleccionan cuatro de ellos, Puente Nuevo (Guadalquivir), Guadalmellato (Guadalquivir), Fuensanta (Segura) y San Juan (Tajo) para simular los efectos sobre la sedimentación de las medidas de RHF y de gestión de sedimentos en el embalse, y compararlos mediante técnicas de análisis financiero de proyectos (en este caso se ha seleccionado utilizar como indicador el periodo de payback, se han considerado los tipos de interés del 3%, 5% y 7%, y que los efectos de la RHF evolucionan linealmente hasta alcanzar su objetivo protector pasados 20 años).
El resultado obtenido muestra que las medidas de RHF, en este caso la repoblación forestal, son especialmente indicadas sobre superficies con ninguna o poca protección del suelo (sobre 2.797 ha afectadas por un incendio en la cuenca del embalse de Fuensanta) donde la inversión es compensada en menos de 10 años para los tres tipos de interés por los ahorros en costes.
Cuando la repoblación forestal se extiende sobre una superficie suficientemente grande de la cuenca y su incidencia sobre la protección del terreno es significativa, caso de los embalses de Puente Nuevo y San Juan (donde se repueblan 12.337 ha 15.863 ha respectivamente), de nuevo la RHF es una buena opción desde el punto de vista financiero, alcanzando plazos de pay-back de 32 y 21 años al 3% respectivamente y de 26 años al 5% en San Juan.
Para el resto de situaciones, incluidas todas las simuladas en el embalse de Guadalmellato, el pay-back de la inversión en RHF no se alcanza en un plazo financieramente razonable.
Finalmente destacar que, aunque no sea el objeto de esta tesis el análisis de las externalidades de la RHF, la consideración de unos valores medios de 108 € ha-1 año-1 descritos en la bibliografía consultada como beneficios obtenidos de los servicios de los ecosistemas forestales, permiten casi todas las opciones de RHF analizadas resulten financieramente atractivas frente al coste y efectos de la gestión de sedimentos en embalses.
ABSTRACT
The world's reservoirs are losing their capacity at an annual rate of 0.5 - 1% per year due to sedimentation processes. The strategies to reverse this trend are varied, although they can basically be grouped into two options: the reduction of the amount of sediment that reaches the reservoirs through the execution of measures in their catchment basins or the management of those sediments once deposited in the bed of the reservoirs by means of currently available techniques.
The first option is based on Forest Hydrological Restoration (RHF, by its acronym in Spanish) whose main objectives are to develop vegetation covers that protect the soil of the watershed, reducing the emission of sediments towards the reservoirs. The second option is made up, above all, of sediment dredging techniques as well as the necessary measures for the maintenance of the infrastructure and equipment of the reservoirs and their associated costs.
In this thesis, the comparison is carried out, from a financial point of view, of these two options.
The research is based on the development of an empirical and statistical model based on data from the CEDEX (Center for Studies and Experimentation of Public Works of Spain) on the study of 131 reservoirs during the period 1967 - 2004, in which 272 sedimentological and bathymetric reports were prepared. Based on this information, a SSY model (Specific Sediment Yield, in t ha-1 year-1) has been developed for mediumsized basins.
Four of them, Puente Nuevo (Guadalquivir), Guadalmellato (Guadalquivir), Fuensanta (Segura) and san Juan (Tajo) are selected from the set of reservoirs analysed, to simulate the effects on sedimentation of RHF and sediment management measures in the reservoir, and to compare them through project financial analysis techniques (In this case, the pay-back period has been selected as an indicator, the interest rates of 3%, 5% and 7% have been considered, and that the effects of the RHF evolve linearly until reaching its protective objective after 20 years).
The result obtained shows that RHF measures, in this case reforestation, are especially appropriate on surfaces with little or no soil protection (over 2,797 ha affected by a fire in the Fuensanta reservoir basin) where the investment is compensated. in less than 10 years for the three interest rates due to cost savings.
When the reforestation extends over a sufficiently large area of the basin and its incidence on the protection of the land is significant, in the case of the Puente Nuevo and San Juan reservoirs (where 12,337 ha and 15,863 ha respectively are reforested), the RHF is again a good option from a financial point of view, reaching pay-back terms of 32 and 21 years at 3% respectively and from 26 years to 5% in San Juan.
For the rest of the situations, including all those simulated in the Guadalmellato reservoir, the pay-back of the investment in RHF is not reached within a financially reasonable period.
Finally, it should be noted that, although the analysis of the externalities of the RHF is not the object of this thesis, the consideration of average values of 108 € ha-1 year-1 described in the bibliography consulted as benefits obtained from ecosystem services forestry, allow almost all the RHF options analyzed to be financially attractive compared to the cost and effects of sediment management in reservoirs.