El règim tèrmic del tram inferior de l'Ebre i les seues alteracions.

Abstract

This thesis deals with the study of the thermal regime of the lower Ebro River (Spain), between the towns of Escatrón and Miravet, at different time scales (multiannual, annual, monthly, diel), as well as the alterations caused by the system of reservoirs of Mequinensa, Riba-roja and Flix and by the nuclear power plant of Ascó.

The thermal behaviour of the Ebro River in the study area is analysed 1) by examining water temperature and level measurements taken in the river, 2) through the reconstruction of a mean annual water temperature series from historical data, and 3) by means of a numerical model that takes into account the transport processes and heat exchange between water and the environment. Because of its importance for the modelling of the river thermal behaviour, the hydraulic behaviour of the Ebro River downstream from the system of reservoirs has also been studied. Furthermore, owing to its influence on downstream water temperature, special attention has been given to the analysis of the hydrodynamic behaviour of the Riba-roja reservoir, by using the DYRESM model.

The study results show an increase in mean annual water temperature at Escatrón of 2.3 ºC in the period 1955-2000. The measurements taken in the study area show a seasonal effect of the system of reservoirs and an increase in water temperature of 3 ºC in mean caused by the nuclear power plant of Ascó. During the spring and summer the alterations produced by the nuclear power plant and the reservoirs are opposed in sign and approximately cancel each other out; during the autumn and winter, both the system of reservoir and the nuclear power plant increase water temperature. In addition, reservoirs induce a decrease in daily thermal variability, while the interaction between the nuclear power plant thermal discharge and hydropeaking caused by reservoirs generates sharp water temperature changes. As water flows downstream its temperature approaches the steady state temperature, though according to modelling results the recuperation distance can be hundreds of kilometres long depending on the intensity of the alteration, river discharge and meteorological state.

En aquesta tesi s’estudia el règim tèrmic del tram inferior del riu Ebre, entre Escatrón i Miravet, a diferents escales temporals, així com les alteracions causades pel sistema d’embassaments de Mequinensa, Riba-roja i Flix i per la central nuclear d’Ascó.

L’anàlisi del comportament tèrmic del riu Ebre en l’àrea d’estudi es realitza a partir de l’examen de mesures de la temperatura i del nivell de l’aigua realitzades in situ, de la reconstrucció d’una sèrie de temperatura mitjana anual a partir de dades històriques de temperatura i mitjançant un model físic que té en compte els processos de transport i intercanvi de calor entre l’aigua del riu i el medi. Per la seua importància per a la modelització del comportament tèrmic del riu, també es realitza un estudi del comportament hidràulic del riu Ebre aigües avall del sistema d’embassaments. D’altra banda, a causa de la seua influència aigües avall, es dóna especial importància a l’estudi del comportament hidrodinàmic de l’embassament de Riba-roja, mitjançant el model DYRESM.

Els resultats dels treballs mostren un augment de la temperatura mitjana anual a Escatrón de 2,3 ºC en el període 1955-2000, així com un efecte estacional del sistema d’embassaments i un augment de la temperatura de l’aigua causat per la central nuclear d’Ascó de 3 ºC en mitjana. Durant la primavera i estiu les alteracions de la nuclear i dels embassaments són de signe contrari i aproximadament s’anul•len; durant la tardor i hivern, ambdues alteracions se sumen. A més, els embassaments causen una disminució de la variabilitat tèrmica diària, mentre que la interacció entre el vessament tèrmic de la central nuclear i les oscil•lacions diàries del cabal produïdes pels embassaments dóna lloc a canvis bruscos de la temperatura de l’aigua. A mesura que l’aigua discorre riu avall la seua temperatura s’aproxima a la temperatura de l’estat estacionari, si bé la distància de recuperació pot ser de centenars de quilòmetres d’acord amb els resultats de la modelització depenent de la intensitat de l’alteració, del cabal i de les condicions meteorològiques.