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    Preface : Assessment of physical habitat characteristics in rivers, implications for river ecology and management

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    Physical habitat characteristics are an extremely important factors determining the structure and composition of fluvial biological communities and fluvial ecosystem functioning. Existing methods for characterising the physical realm of river habitats are increasingly important, not only for monitoring river ecosystem health and the success of river restoration projects but also for increasing the understanding of river ecosystem functioning and improving the efficiency of management actions. However, there is no scientific consensus on which methods to use for long-term monitoring and which river features to monitor because many fundamental questions relating hydrological, geomorphological and biological characteristics remain unanswered and because river habitats are monitored to cover a wide variety of objectives. Several initiatives worldwide have demonstrated the importance of analysing and discussing the application of different methods to assess river habitat characteristics for different objectives. It would be interesting to achieve a common approach for river habitat characterization for different objectives, especially for mid- to long- term monitoring programs and different river management issues (e.g., monitoring river restoration projects).More elusive but no less important is the contribution of these methods to understanding the interactions between river habitat architecture and river functioning. In this regard, the Physical Habitat Assessment Methods in Rivers (PHAM) seminar was organised in Santander, northern Spain, in November 2009 to review current practices on river habitat assessment. The contributions presented in that seminar and some later contributions form the basis of this special volume. These papers identify the main factors creating and maintaining river habitats, review physical habitat assessment methods and propose improvements and adaptations, apply different methods in distinctive geographical areas and characterise river habitats for estimating habitat availability of different fish species.Las características físicas del hábitat son un factor extremadamente importante que determina la estructura y composición de las comunidades biológicas fluviales y también juegan un papel importante en la determinación del funcionamiento del ecosistema fluvial. Los métodos actuales que caracterizan la realidad física de los hábitats fluviales son cada vez más importantes, no sólo para monitorear la salud del ecosistema fluvial y el éxito de los proyectos de restauración, sino también para aumentar la comprensión del funcionamiento del ecosistema fluvial y la mejora en la eficiencia de las acciones de gestión. Sin embargo, el consenso científico sobre qué métodos utilizar y que características del río monitorizar a medio y largo plazo est'a lejos de ser alcanzado, debido a que muchas cuestiones fundamentales que relacionan las características hidrológicas, geomorfológicas y biológicas siguen sin respuesta y porque los hábitats fluviales se monitorean para cubrir una amplia variedad de objetivos. Diferentes iniciativas en todo el mundo han mostrado la importancia de analizar y discutir la aplicación de diferentes m'etodos para evaluar las características del hábitat del río para diferentes objetivos. A este respecto, sería interesante poder lograr un enfoque común para la caracterización del hábitat del río con relación a diferentes objetivos,especialmente en lo referente a programas de vigilancia a medio y largo plazo y a diferentes problemas de gestión fluvial (por ejemplo, monitorización de proyectos de restauración fluvial). Más difícil de alcanzar, pero no menos importante es la necesidad de comprender las interacciones entre la arquitectura y el funcionamiento del hábitat fluvial del río. En este sentido, el seminario Physical Habitat Assessment Methods in Rivers (PHAM) fue organizado en Santander, norte de España, en noviembre de 2009, para examinar las prácticas actuales en la evaluación del hábitat fluvial. Las contribuciones presentadas en el seminario y algunos trabajos posteriores forman la base de este volumen especial. Los trabajos incluidos aquí, identifican los principales factores en la creación y mantenimiento de los hábitats fluviales, revisan los métodos de evaluación del hábitat físico y proponen mejoras y adaptaciones, presentan aplicaciones en diferentes áreas geográficas y comparan los resultados y caracterizan el hábitat fluvial para estimar la disponibilidad de hábitat de diferentes especies de peces

    Natural flow regime, degree of alteration and environmental ows in the Mula stream (Segura River basin, SE Spain)

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    Natural ftow regime, degree of alteration and environmental ftows in the Mula stream (Segura River basin, SE Spain) The Mula stream, a tributary located in the southern part of the Segura River basin, possesses habitats and species of Euro­pean interest for which it has been declared Special Area of Conservation (SAC) within the Natura 2000 network. However, strong agricultural pressures on the superficial and groundwater resources of the Mula stream are threatening its ecological state. A characterisation of the natural flow regime of the stream and its main tributaries was carried out to design environ­mental flow regimes (EFRs) and make the conservation of the ecosystem compatible with agricultural requirements. Natural hydrographs, based on daily data corresponding to pre-dam periods, showed a high inter- and intra-annual variability typical of Mediterranean streams, with high flows in autumn and spring and low flows in summer. After the construction of the La Cierva reservoir in the Mula stream, the flow regime has been progressively altered in parallel with the expansion of irrigated agriculture in the watershed. The current regime shows a significant reduction in the magnitude of flows and a reversal of the seasonal pattero, with droughts during winter instead of summer months becoming more frequent and long-Iasting. Different EFRs are presented for three conservation scenarios of natural flow regimes in wet, average and dry years. Once the environmental flows were subtracted from the natural ones, the available water resources for agriculture were clearly insufficient in al! studied scenarios, which poses problems for the implementation of such environmental flows in this basin.El Río Mula, un afluente localizado en la parte meridional de la cuenca del Río Segura, posee una elevada riqueza de hábitats de interés comunitario por los que ha sido declarado UC dentro de la Red Natura 2000. Sin embargo, la fuerte presión agrícola sobre sus recursos superficiales y subterráneos amenaza su estado ecológico. En este estudio se ha llevado a cabo una caracterización del régimen natural de caudales del río y sus principales afluentes con el fin de diseñar Regímenes Ambientales de Caudales (RACs) y hacer la conservación del ecosistemafluvial compatible con las demandas agrícolas. Los hidrogramas naturales, obtenidos a partir de registros diarios de aforos correspondientes a periodos previos a la construcción de embalses, mostraron una alta variabilidad inter e intranual típica de los ríos mediterráneos, con altos caudales en otoño y primavera y bajos en verano. Tras la construcción del embalse de La Cierva en el Río Mula el régimen de caudales ha sido alterado progresivamente en paralelo a la expansión de la agricultura de regadío en la cuenca. El régimen actual muestra una reducción significativa en la magnitud de los caudales y una inversión del patrón estacional, es decir, sequías en invierno en lugar de en verano y cada vez más frecuentes y duraderas. Se presentan los diferentes RACs estimados para tres escenarios de conservación de los regímenes naturales de caudal, tanto para años húmedos como para medios y secos. En todos los escenarios estudiados, los recursos hídricos disponibles para la agricultura, previa detracción de los caudales ambientales, son claramente insuficientes, lo que dificulta la implementación de dichos caudales ambientales en esta cuenca

    Modelos de Idoneidad de Microhábitat para el estudio del Régimen Ecológico de Caudales

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    En este artículo se presentan las características básicas de los modelos de idoneidad de microhábitat (o hábitat suitability models, HSM), y como se obtienen. Estos modelos, frecuentemente en forma de curvas, son una parte fundamental y tienen gran incidencia en los resultados de los estudios de caudales ecológicos. Se revisan los enfoques de trabajo de campo, metodos, y formatos. Tambien se habla de información disponible en España y quienes la han desarrollado (bibliografía).Martínez Capel, F. (2011). Modelos de Idoneidad de Microhábitat para el estudio del Régimen Ecológico de Caudales. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/1364

    Caracterización del régimen natural de caudales del río Moratalla (Murcia, España) y sus implicaciones en la gestión del agua

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    El río Moratalla, localizado en el noroeste de la Región de Murcia (España), cuenta con unos valores naturales que le han conferido un peso importante en la Red Natura 2000. Sin embargo, la demanda de agua para regadío y la reciente construcción de dos presas a lo largo de su cauce supone un riesgo para la continuidad de dichos valores, lo que hace necesario una caracterización del régimen natural que permita el diseño de un régimen ambiental de caudales (RAC) que compatibilice la conservación del sistema con las demandas de agua. Mientras el régimen natural se caracteriza por una alta variabilidad inter e intranual, característica de los ríos mediterráneos, el régimen actual presenta una reducción significativa de la magnitud de los caudales y de su variación estacional, siendo las sequías más frecuentes y de mayor duración. El régimen ambiental, obtenido bajo un criterio altamente conservacionista, permite abastecer las demandas actuales de agua para regadío sólo en años húmedos. Siguiendo un criterio menos conservacionista también lo permitiría en años medios, pero no en años secos, más frecuentes en las últimas décadas

    Nose velocity calculation for spatial analysis of habitat and environmental flow assessments

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    For the enviromental flow assesments, physical habitat simulation was applied with the 2-dimentional software River 2D. Habitat suistability criteria for depth, mean velocity, nose height and nose velocity were considered for the native brown trout. The WUA flow functions were calculated for two alternatives: based on both depth and mean velocity as well as depth and nose velocity at a fixed height above the river bed

    Nose velocity calculation for spatial analysis of habitat and environmental flow assessments

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    For the enviromental flow assesments, physical habitat simulation was applied with the 2-dimentional software River 2D. Habitat suistability criteria for depth, mean velocity, nose height and nose velocity were considered for the native brown trout. The WUA flow functions were calculated for two alternatives: based on both depth and mean velocity as well as depth and nose velocity at a fixed height above the river bed

    Mesohabitat heterogeneity in four mediterranean streams of the Jucar river basin (Eastern Spain)

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    The hydromorphological units or mesohabitats of the headwaters of four Mediterranean streams were studied by classifying them according to their length, width, average and maximum depth, percentage of substrate and water volume. These characteristics of the streams were assessed over four consecutive years (2003-2006). The main objective of the study was to analyse the spatial and temporal pattern of the physical attributes of the mesohabitats. Classification strength and dendrograms were examined for each stream, mesohabitat type, and combination of stream and mesohabitat type and for stream mesohabitat type and year, whereas Nonmetric Multidimensional Scaling ordination (NMDS) was used to analyse classification patterns. The Villahermosa and Ebrón streams were more homogeneous than the Palancia and Vallanca streams, whereas riffles and glides were more homogeneous than pools and rapids. The NMDS indicated that the slow water-velocity (pools, glides) and fast (riffles, rapids) mesohabitats tended to group together. Temporally, the Ebr 'on stream pools were homogeneous and very stable over the four years, whereas the Vallanca and Villahermosa pools showed a certain degree of variability. The Palancia pools were the most variable and heterogeneous during the study period. These results underscored the importance of separating different types of deep, slow-velocity habitats in mesohabitat inventories and the importance of evaluating habitat classifications in eco-hydromorphological and hydrobiological studies, especially in Mediterranean streams and rivers.Las unidades hidromorfológicas o mesohábitats de cuatro ríos mediterráneos de cabecera fueron estudiadas en función de su longitud, anchura, profundidad media y máxima, porcentaje de sustrato y volumen de cada mesohábitat durante cuatro años consecutivos (2003-2006). El objetivo principal fue analizar la variación espacio-temporal de los diferentes mesohábitat según sus atributos físicos. La fortaleza de la clasificación y su dendrograma se examinó según cada río, cada tipo de mesohábitat, una combinación de cada río y tipos de mesohábitats y según cada río y tipos de mesohábitats de los cuatro años de muestreo. El Escalado Multidimensional No Métrico (NMDS) se usó para analizar los patrones de las clasificaciones. El NMDS indicó que tanto los mesohábitats lentos (pozas y tablas) como los mesohábitats rápidos (corrientes y rápidos) tienden a agruparse juntos. Desde la una perspectiva temporal, las pozas del río Ebrón fueron homogéneas y muy estables durante los cuatro años de muestreo, mientras que las pozas de los ríos Vallanca y Villahermosa mostraron un cierto grado de variabilidad y las del río Palancia fueron las más variables y heterogéneas durante el periodo de estudio. Los resultados destacan la importancia de diferenciar distintos tipos de hábitats lentos en los inventarios de mesohábitat, y la importancia de evaluar las clasificaciones de los mesohábitats en estudios de eco-hidromorfología e hidrobiología, especialmente los desarrollados en ríos mediterráneos

    Simulation of retrospective morphological channel adjustments using high-resolution differential digital elevation models versus predicted sediment delivery and stream power variations

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    [EN] This work proposes a methodological approach applied to ephemeral gravel-bed streams to verify the change in the magnitude and frequency of hydrological events affecting the morphological dynamics and sediment budget in this type of channel. For the case study, the Azohia Rambla, located in southeastern Spain, was chosen, emphasizing the research on two reference riverbed sections (RCRs): an upper one, with a predominance of erosion, and a middle one, where processes of incision, transport, and deposition were involved. First, this approach focuses on relationships between peak discharges and sediment budgets during the period 2018-2022. For this purpose, water level measurements from pressure sensors, a One-Dimensional Hydrodynamic model, and findings from comparative analyses of high-resolution differential digital elevation models (HRDEM of Difference-HRDoD) based on SfM-MVS and LiDAR datasets were used. In a second phase, the GeoWEPP model was applied to the period 1996-2022 in order to simulate runoff and sediment yield at the event scale for the watersheds draining into both RCRs. During the calibration phase, a sensitivity analysis was carried out to detect the most influential parameters in the model and confirm its capacity to simulate peak flow and sediment delivery in the area described above. Values of NS (Nash-Sutcliffe efficiency) and PBIAS (percent bias) equal to 0.86 and 7.81%, respectively, were found in the calibration period, while these indices were 0.81 and -4.1% in the validation period. Finally, different event class patterns (ECPs) were established for the monitoring period (2018-2022), according to flow stage and morphological channel adjustments (overtopping, bankfull and sub-bankfull, and half-sub-bankfull), and then retrospectively extrapolated to stages of the prior simulated period (1996-2018) from their typical sequences (PECPs). The results revealed a significant increase in the number of events and PECPs leading to lower bed incision rates and higher vertical accretion, which denotes a progressive increase in bed armoring and bank erosion processes.This research was funded by ERDF/Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities-State Research Agency (AEI)/Project CGL2017-84625-C2-1-R. State Program for Research, Develop-ment and Innovation focused on the Challenges of SocietyConesa-García, C.; Martínez-Salvador, A.; Puig-Mengual, C.; Martinez-Capel, F.; Pérez-Cutillas, P. (2023). Simulation of retrospective morphological channel adjustments using high-resolution differential digital elevation models versus predicted sediment delivery and stream power variations. Water. 15(15):1-35. https://doi.org/10.3390/w15152697135151

    LA ARCILLA COMO MATERIAL CERÁMICO. CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO

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    El término "arcilla" puede tener diversas acepciones dependiendo de que su uso sea común o especializado. En términos comunes, las arcillas son materiales naturales muy repartidos en la superficie de la corteza terrestre y que, en ocasiones, pueden formar, al ser mezclados con agua, masas plásticas a partir de las cuales es factible fabricar productos cerámicos. Estos materiales arcillosos tienen una variada granulometría debido a lo cual, en Edafología y Sedimentología, se habla de "fracción arcilla" o "fracción fina" de un suelo o sedimento. Normalmente se entiende que esta fracción es el conjunto de partículas minerales que tienen un diámetro esférico equivalente o inferior a 2 micras.En otras ocasiones se habla de "minerales de la arcilla" o, mejor aún, "filosilicatos de la arcilla". Esta acepción indica que dentro de la fracción fina de suelos y sedimentos existen una serie de minerales cristalinos con estructura laminar (filosilicatos) y que, normalmente, es la parte mayoritaria de dicha fracción
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