Risk assessment in water resources planning under climate change at the Júcar River basin

Abstract

Abstract. Climate change and its possible effects on water resources has become an increasingly near threat. Therefore, the study of these impacts in highly regulated systems and those suffering extreme events is essential to deal with them effectively. This study responds to the need for an effective method to integrate climate change projections into water planning and management analysis in order to guide the decision-making, taking into account drought risk assessments. Therefore, this document presents a general and adaptive methodology based on a modeling chain and correction processes, whose main outcomes are the impacts on future natural inflows, a drought risk indicator, and the simulation of future water storage in the water resources system (WRS). This method was applied in the Júcar River basin (JRB) due to its complexity and the multiannual drought events it suffers recurrently. The results showed a worrying decrease in future inflows, as well as a high probability (≈80 %) of being under 50 % of total capacity of the WRS in the near future. However, the uncertainty of the results was considerable from the mid-century onwards, indicating that the skill of climate projections needs to be improved in order to obtain more reliable results. Consequently, this paper also highlights the difficulties of developing this type of method, taking partial decisions to adapt them as far as possible to the basin in an attempt to obtain clearer conclusions on climate change impact assessments. Despite the high uncertainty, the results of the JRB call for action and the tool developed can be considered as a feasible and robust method to facilitate and support decision-making in complex basins for future water planning and management.

A multi-sourced assessment of the spatiotemporal dynamics of soil moisture in the MARINE flash flood model

“…In this work, the ANTILOPE quantitative precipitation estimates (QPEs) are used for precipitation estimation (Champeaux et al, 2009). The ANTILOPE QPEs are based on a fusion between the radar data provided by the operational radar network ARAMIS (Tabary, 2007) and the measurements at rain gauges, spatialized by the kriging method. ANTILOPE QPEs are available at hourly time step and 1 km × 1 km resolution.…”

“…The risk associated with flash flood events is of growing importance, in particular in the Mediterranean area (Payrastre et al, 2011;Ruin et al, 2014;Suárez-Almiñana et al, 2020). Extreme precipitation events are expected to increase both in frequency and amplitude in the context of a changing climate (IPCC, 2014).…”

Efecto del cambio climático en la calidad del agua de la Cuenca del Júcar

“…Para obtener las aportaciones futuras, en este caso se utilizaron las tasas medias de cambio de aportaciones obtenidas por Suárez-Almiñana et al, (2020b), procedentes del desarrollo de una metodología de integración de proyecciones climáticas para la planificación hidrológica. En el citado estudio, se trabajó con la media del ensamblado compuesto por 9 Modelos Climáticos Regionales pertenecientes a las Sendas Representativas de Concentración (SRC) 4.5 y 8.5, ya que según lo acordado en la cumbre de cambio climático de París de 2015, la SRC más probable es un escenario intermedio entre estos dos, la SRC 6.0 (Barranco et al, 2018;Suárez-Almiñana et al, 2020a;2020b). Por lo tanto, estas tasas medias proceden de la corrección del sesgo de las aportaciones futuras (procedentes de un modelo hidrológico) y su comparación con las del periodo histórico , extrayendo así las tasas medias de cambio para cada horizonte.…”

“…provenientes de proyecciones climáticas relacionadas con los recursos hídricos a nivel europeo. Estos datos también se presentan en tasas de cambio por horizonte futuro (diferenciando entre la media del ensamblado o SRC) y comparten origen con las proyecciones climáticas utilizadas para la extracción de las tasas de cambio aplicadas a las aportaciones en este estudio (Suárez-Almiñana et al, 2020b).…”

“…Sin embargo, hay que tener en cuenta que en este estudio se han utilizado aportaciones producto de la aplicación de tasas medias de cambio a un periodo histórico, y aunque han sido obtenidas por medio de proyecciones climáticas, estos datos tienen mucha incertidumbre asociada, que además va aumentando en la cadena de modelos (Suárez-Almiñana, et al, 2020b). También, hemos utilizado un modelo simplificado en el que los porcentajes de incumplimientos corresponden a los promedios de la serie histórica y de los horizontes futuros, que quizás estén condicionadas por los periodos de sequía y los meses de verano, en los que algunos cauces carecen de agua.…”