Los métodos hidrológicos son estimaciones del caudal mínimo que debería dejarse circular por un río para mantener el hábitat mínimo de peces y/o condiciones de flujo aceptables y constituyen el enfoque más simplificado para la estimación de los caudales ambientales. Esto se debe a que el cálculo del régimen de caudales ecológicos se basa exclusivamente en el análisis de series temporales de caudales naturales (datos hidrológicos) (Tarea Inventario de recursos hídricos), tratándose de distintas formas mediante análisis estadístico para establecer las recomendaciones de caudal que a menudo se expresa como porcentaje del caudal mensual o anual o como límites al cambio en los parámetros de caudales vitales, comúnmente índices de los caudales mínimos.

Son aplicables a distintas escalas y únicamente requieren de series temporales de caudales diarios que pueden ser resultado del registro histórico en estaciones de aforo o de estimaciones obtenidas mediante modelado hidrológico, regionalización hidrológica o formulaciones empíricas. Esto implica que la viabilidad de aplicación de un método hidrológico está fuertemente condicionada con la disponibilidad de información (tipo, calidad y cantidad de información) de caudales en el curso que interese estimar el caudal ambiental y que la fiabilidad de estos datos de partida condiciona la calidad de los resultados que se obtengan.

¿Por qué es útil?

• Simples y rápidos: Usan datos históricos de caudal, sin requerir información ecológica.
• Primera aproximación: Permiten definir caudales mínimos preliminares.
• Viables en zonas sin datos: Ideales en contextos con pocos recursos técnicos.
• Comparables: Homogeneizan criterios entre diferentes ríos.
• Útiles para gestión: Ofrecen referencias mínimas para proteger el ecosistema.

Descripción Metodológica

Su aplicación se explica mediante un trabajo escalonado en tres fases o pasos, la primera de recopilación y preparación de las series de caudales, la segunda de cálculo propiamente dicho y la tercera validación de los resultados. 

Paso 1: Recopilar y preparar la serie de caudales

Duración mínima:

• Se utilizan datos de caudal desagregados a escala diaria y/o mensual naturalizada ≥ 20 años, que incluya años muy húmedos, húmedos, medios, secos y muy secos.
• Clasificar meses según percentiles históricos: P75 (muy húmedo), P25 (húmedo), P10 (seco), P0 (muy seco)

Fuente de datos:

• Aforos en régimen natural.
• Si el régimen está alterado, restituir la serie mediante:
  • Balance de aportaciones y detracciones.
  • Modelización hidrológica
• Validar con series de cuencas vecinas si hay < 20 años, siempre aplicando técnicas de regionalización y ajuste por precipitaciones y escorrentía

Control de calidad:

• Comprobar homogeneidad y detectar rupturas de serie. 
• Eliminar valores atípicos o rellenar vacíos con métodos estadísticos (interpolación, correlación con estaciones cercanas).

Paso 2: Aplicación de método

Se deberá aplicar alguno de los diversos métodos estadísticos basados en el análisis de caudales medios diarios o mensuales para cuantificar un nivel adecuado de reserva del caudal base.

A continuación, se presenta un resumen de los métodos más difundidos:

• Método del Caudal Básico de Mantenimiento (QBM): Establece un régimen de caudales de mantenimiento a partir de un “caudal básico” que se obtiene del análisis de discontinuidades en series de caudales medios diarios tratados con medias móviles de intervalos crecientes. Es apto tanto para la planificación como para tramos de río concretos. Permite incorporar aspectos ecológicos específicos de cada tramo de río y también condicionantes de cualquier naturaleza. Requiere utilizar datos diarios de caudal.
• Métodos de Percentiles: Definen el caudal ecológico como un porcentaje del caudal medio anual o de percentiles de la serie histórica.

• Q10 % con variación mensual:  Es aplicable a zonas con importancia ambiental baja, con mínima riqueza ecológica o en zonas intervenidas.  Requiere caudales mensuales con un registro mínimo de 20 años.  Una consideración importante es que debería aplicarse a cursos sin interés ecológico y no requiere el análisis de las posibles alteraciones de la calidad del agua.

• Método de caudal base de 7 días con periodo de ocurrencia de 10 años (7q10):  Es aplicable a zonas con importancia ambiental baja. La determinación de caudales ecológicos se basa en los caudales medios mínimos observados durante un intervalo de tiempo de siete días, con un periodo de retorno de diez años.  Requiere caudales diarios mínimos o caudales diarios medios.  No requiere el análisis de las posibles alteraciones de la calidad del agua. (Ver Guía 1)

• Método de Tennant: Es aplicable a zonas con importancia ambiental baja, con algunas especies ícticas. Divide el año en un periodo seco y otro húmedo y propone caudales como porcentajes del caudal medio anual, relacionándolos con grados de conservación. Se considera que el hábitat comienza a degradarse cuando el flujo es inferior al 10 % del caudal medio anual, asociado a una velocidad media de 0,25 m/s y una profundidad media de 0,3 m. Para su aplicación se estudian el porcentaje de perímetro mojado, la profundidad y la velocidad media.  Requiere caudales mensuales con un registro mínimo de 20 años. Es importante adecuarlo al hemisferio en el que se realiza el cálculo al considerar las diferentes épocas del año. Se recomienda su aplicación en cursos con presencia de peces, con mínima importancia ecológica, pero que aún pueden preservarse empleando el método. No requiere el análisis de las posibles alteraciones de la calidad del agua (Ver Guía 1). La Guía 10 ofrece un caso aplicado a México del Método de Tennant.

Existen multitud de herramientas de simulación hidrológica para trabajar con las series de aportaciones, perfectamente detalladas en la tarea de Tarea Inventario de recursos hídricos.

Paso 3: Validación básica del caudal hidrológico calculado

Una vez obtenido un valor de caudal ecológico mediante el método hidrológico escogido, es recomendable comprobar su adecuación. En esta fase, se verifica que el caudal propuesto mantenga condiciones físicas mínimas en el río (por ejemplo, continuidad de flujo a lo largo del tramo crítico, evitando tramos secos) y se lo contrasta – si es posible – con información adicional: datos de campo, observaciones locales o resultados de otros métodos.

Si el caudal calculado resulta demasiado bajo para sustentar el hábitat básico (p. ej., no garantiza pozas remanentes en estiaje), se ajustará al alza aplicando un criterio precautorio. Por el contrario, si resulta muy superior a lo esperable, se revisarán los datos hidrológicos empleados. Este paso asegura que incluso los métodos hidrológicos más sencillos tengan una validación inicial, coherente con el enfoque integrado y adaptativo del plan.