100 AÑOS DE LA HIDROLOGÍA SUPERFICIAL EN LA ISLA DE TENERIFE Y SU SIMULACIÓN A TRAVÉS DE «UN» MODELO MATEMÁTICO DISTRIBUIDO
Juan José Braojos Ruiz
Hace unos años (2015) publicó el Consejo Insular de Aguas de Tenerife (CIATF) el libro “La nube, el pino y la otra lluvia” del que también fue autor Juan José Braojos Ruiz. Dicho libro es un verdadero tratado exposición integral, objetiva y ordenada de conocimientos sobre una cuestión o tema concreto sobre el potencial para captar el agua de niebla en Tenerife y la generación de lo que comúnmente se ha dado en llamar lluvia horizontal.
También en aquel momento el autor me ofreció redactar su prólogo, que como en este caso acepté como un reto dada la importancia de su obra.
En este caso la tarea del autor ha sido mucho más compleja y densa, pero no por ello menos interesante y apasionante; por el contrario, supone la expresión documentada y completa de la Hidrología de Superficie de Tenerife y su simulación mediante un modelo matemático. Una materia que puede ser catalogada como para especialistas, lo que puede retraer a algún lector; pero el estilo dinámico del autor y su impregnación de referencias y anécdotas nos conduce a contagiarnos de su pasión por este tema, haciéndolo más asequible.
Procuraré no repetirme con el prólogo anterior, salvo en la imprescindible glosa del autor, para quien no lo conozca, y en algunas cuestiones comunes, que son inevitables.
Juan José Braojos Ruiz, ingeniero técnico de obras públicas e hidrólogo, llegó a Tenerife hace unos cuarenta y siete años (dic 1972), formando parte del equipo técnico de una empresa consultora, para realizar el inventario de las obras de captación de aguas subterráneas de esta provincia, dentro del Proyecto Canarias SPA 15.
Los canarios en general, y los tinerfeños en particular, hemos tenido la suerte de que haya echado raíces en esta tierra y mantenido, desde entonces, una continuada, intensa, valiosa y autocrítica labor profesional; siempre al servicio de la Administración Hidráulica, pero con una clara actitud de colaboración y asistencia a los administrados.
Su trayectoria siguió el mismo proceso de descentralización de la Administración; así, pasó del Servicio Geológico de Obras Públicas y el Servicio Hidráulico Provincial de Santa Cruz de Tenerife (órganos del antiguo M.O.P.), a la Consejería de Obras Públicas, Vivienda y Aguas del Gobierno de Canarias y –desde 1995– al Consejo Insular de Aguas de Tenerife (CIATF), donde primero fue jefe del Departamento de Aguas Subterráneas y seguidamente jefe del Área de Recursos Hidráulicos del organismo.
Fue coautor o colaborador directo de numerosos estudios y trabajos específicos básicos: Proyecto Canarias SPA 15 (1970 1975), Proyecto MAC 21 (1978 1983), Plan de Balsas del norte de Tenerife (1980), Programa de Reutilización de aguas residuales depuradas de Tenerife (1984), Proyecto Canarias Agua 2000 (1985 1987), Plan Hidrológico Insular de Tenerife (PHITF; 1988 1995) y Avances de los P.H.I. de El Hierro, La Gomera y La Palma, Plan de Defensa frente a Avenidas de Tenerife (PDA; 2007 2010) y del nuevo Plan Hidrológico de Tenerife (PHT; 2007 2014).
Es decir, tuvo un papel muy importante en la redacción de los principales trabajos relativos al agua en esta provincia, hasta su jubilación en enero de 2010. Además, en su labor habitual como funcionario –primero en el Servicio Hidráulico Provincial y luego en el CIATF– participó en la realización de estudios y redacción de informes técnicos sobre los asuntos y expedientes ordinarios que le fueron asignados.
Pero tras su jubilación no se ha limitado a disfrutar de un merecido descanso, sino que ha mantenido una continuada actividad técnica y profesional como asesor del CIATF y de Balsas de Tenerife (BALTEN) en numerosos informes de su especialidad: la hidrología.
Primero, he sido testigo de su quehacer profesional y, luego, tuve el privilegio de dirigir sus tareas, como colaborador, inductor y cómplice de las mismas, conformando una entrañable amistad personal. Como tal, me posiciono a exponer ésta, su segunda obra.
En términos cuantitativos, la aproximación al conocimiento de las fases y magnitudes del ciclo hidrológico se realiza estableciendo balances en cada etapa del mismo, bajo el principio de mantenimiento de la cantidad (masa o volumen) de la materia (el agua).
Definido un dominio tridimensional concreto y un intervalo de tiempo determinado se establecen las ecuaciones que rigen la relación entre las distintas magnitudes hidrológicas que definen los flujos de agua y sus cambios de estado, para que la cantidad de agua permanezca constante.
En una isla la primera aproximación que se hace –en términos de balance– es en la superficie del territorio, teniendo bien definido el dominio físico por el perímetro costero y limitando su espesor al suelo edáfico que pueda retener agua.
El flujo incidente o de entrada viene dado por la confluencia de las distintas magnitudes de la precipitación: lluvia convencional, nieve y condensación atmosférica (principalmente la que se ha dado en llamar “lluvia horizontal” o “de niebla”).
El flujo de salida también es otro mix de magnitudes: evaporación y transpiración (englobados como evapotranspiración), la escorrentía superficial y la infiltración. El balance hidrológico de superficie se cierra conceptualmente con la variación de las reservas en el suelo edáfico por una oscilación en la retención del mismo.
Estas magnitudes presentan variaciones notables en el espacio y en el tiempo; los indicadores más extendidos corresponden –en términos absolutos– a globalizar o sumar a escala insular los volúmenes (m3, hm3, …) de cada magnitud hidrológica en el período de tiempo considerado (día, mes, año, …) o –en términos específicos relativos– expresados por unidad de superficie (L/m2, hm3/km2, …) lo que también equivale a expresarlos como una altura (p.e. mm).
La cuestión es que la medida directa de dichas magnitudes es en verdad muy escasa (objetivamente sólo la precipitación directa, con pluviómetros y nivómetros) y de forma puntual en lugares concretos del territorio; por lo que la evaluación de las demás magnitudes se realiza por métodos indirectos (p.e. variables climatológicas registradas en estaciones meteorológicas, aforos, ensayos de campo, observación, …) –apoyados en otras técnicas y disciplinas– y estableciendo algoritmos de extrapolación e interpolación en el espacio y el tiempo.
La calidad de estas evaluaciones depende para cada magnitud, en cada lugar y en cada momento, de los datos registrados disponibles y de las metodologías e instrumentos aplicados.
Obviamente cualquier planificación hidrológica debe contemplar todas las magnitudes que intervienen en el ciclo hidrológico y, a ser posible, con la mayor precisión posible. Pero en cada caso se apoya en los datos y metodologías disponibles en ese momento.
En 1989, por el impulso del entonces Presidente del Cabildo Insular de Tenerife (Adán Martin Menis), se convino con el Gobierno de Canarias que el Cabildo Insular iniciase la redacción del Plan Hidrológico Insular (PHI), adelantándose a lo que luego determinaría la Ley de Aguas de Canarias de 1990 y de la constitución del correspondiente Consejo Insular de Aguas.
Desde el Servicio de Planificación Hidráulica pedimos desde un principio la participación y colaboración en esa tarea de J.J. Braojos.
Desde el enfoque inicial del PHI se planteó la necesidad de definir una metodología sólida, congruente y avanzada (faltaban analogías externas) para desarrollar los balances hídricos de Tenerife, con una atención preferente a los recursos subterráneos (el 90% de los disponibles) pero donde era imprescindible partir de la información hidrológica de superficie.
Hubo diversos devaneos metodológicos con las definiciones del modelo conceptual y el modelo de datos hasta cristalizar en dos submodelos: uno de superficie, que requería desarrollar un modelo matemático lluvia infiltración (el objeto de este libro), y otro de flujo subterráneo, que se apoyaba en los resultados del anterior.
Como es regla imprescindible, el éxito de la misión dependía del equipo humano (su embrión en la primitiva oficina del PHI), en el que fueron claves J.J. Braojos, Jose Manuel Navarro (+), Isabel Farrujia y Pedro Delgado, y de los consultores colaboradores (INCLAM y SURGE).
La redacción del PHI fue intensa y apasionante, con el apoyo político sucesivo de Adolfo Hoyos y Ricardo Melchior, hasta su aprobación definitiva (dic 1996); convirtiéndose en el primer plan hidrológico de cuenca aprobado en España.
El primer modelo de datos de la hidrología de superficie de Tenerife se soportó en formato ráster (matricial), en una cuadrícula de 1000m x 1000m, obteniendo finalmente los valores de cada variable hidrológica en el centro de cada celda y en cada mes.
Pero la formulación matemática para llegar desde los datos registrados en las estaciones meteorológicas disponibles y de los parámetros del territorio y el suelo hasta esa matriz de resultados (ahora ya en celdas de 200m x 200m) en cada momento temporal (durante 71 años, más de 850 meses) ha sido ardua, compleja e inextricable.
Ese entramado ha sido en gran medida el trabajo de J.J. Braojos durante las tres últimas décadas y que el autor desentraña detalladamente en este libro.
Primero, accediendo a todos los datos registrados, sistematizándolos, contribuyendo a que en el futuro se pudiesen actualizar (aumentando las series temporales disponibles) o extender (detectando lagunas territoriales a completar).
Luego, seleccionando las metodologías e instrumentos disponibles más apropiados y, en su caso, desarrollando (p.e. modelos matemáticos específicos, mediante fórmulas empíricas) los que fuesen necesarios para mejorar los resultados.
Finalmente, aplicándose a obtener los resultados, analizando su coherencia y realizando validaciones. Este proceso continuado ha llevado a tener cada vez resultados más precisos y fiables.
Puestos en el contexto tecnológico actual, el trabajo realizado se aproxima, de una parte, a la obtención de un Big Data hidrológico de Tenerife y, de otra, a la realización de una auténtica minería de datos, donde se ha sustituido el aprendizaje mediante inteligencia artificial por métodos tradicionales, aplicados sistemáticamente con el debido rigor conceptual, combinando procesos deductivos con otros inductivos, apoyados y validados siempre en un contraste empírico.
En un momento en el que abundan las “fake news” e incluso algunas formulaciones técnico científicas poco rigurosas que se apartan de la aplicación estricta del método científico, es muy loable la realización de este modelo (ahora ya en su quinta versión, mejorando teórica y conceptualmente la evaluación de la evapotranspiración) y el esfuerzo que supone exponer todos sus detalles en este libro.
De forma pausada, concreta, precisa, documentada, ilustrada, razonada, rigurosa, clara y amigable; un verdadero reflejo de la personalidad del autor.
Sin duda este libro constituye una base muy valiosa para los profesionales, alumnos universitarios y estudiosos de la hidrología superficial, especialmente si la trasmisión del conocimiento se desarrolla mediante talleres monográficos.
Pero también para dar solidez a la aplicación del modelo matemático disponible (ahora la v5), continuar el proceso de mejora de esta herramienta y su aplicación en el análisis de tendencias, no sólo de los procesos cíclicos naturales sino especialmente las correspondientes al cambio climático.
Las simulaciones de escenarios futuros permitirán definir actuaciones para mitigar los efectos, no solo globalmente en la isla, sino con sus variaciones territoriales por comarcas.
Todo lo expuesto constituye suficiente motivación para que el Cabildo de Tenerife –a través del CIATF haya considerado procedente editar esta primera versión del libro, en la que el autor da respuesta al reto de desentrañar y difundir el contenido de la historia de “cien años de la hidrología superficial de Tenerife y su simulación mediante un modelo matemático”.
Gracias a Manuel Martínez (Consejero Insular de Aguas), Javier Davara (Gerente del CIATF) y al autor mi amigo Pepe, por darme la oportunidad de prologar este libro.


