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Environmental Geology

, Volume 45, Issue 5, pp 703–715 | Cite as

Irrigation effects on the salinity of the Arba and Riguel Rivers (Spain): present diagnosis and expected evolution using geochemical models

  • J. Causapé
  • L. Auqué
  • Mª J. Gimeno
  • J. Mandado
  • D. Quílez
  • R. Aragüés
Original Article

Abstract

This work diagnoses the present salinity of the Riguel and Arba Rivers (Spain) and predicts its expected evolution using geochemical models applied to the modernization of the actual Bardenas I and the completion of irrigation in the Bardenas II irrigation districts. The results show a progressive increase in salinity (from 0.39 to 2.21 dS/m electrical conductivity) in the Riguel-Arba system, due to the cumulative collection of irrigation return flows and its progression towards more saline facies. The Bardenas I modernization, involving an increase in irrigation efficiency from 50 to 90%, will decrease the volume and salinity of the Riguel River by 30%. In contrast, irrigation of the new 24,000 ha Bardenas II land will increase the flow (12%) and salinity (21%) of the Arba River. Geochemical models may help in providing sensible estimates on the impact of irrigation on the salinity of the receiving water bodies.

Keywords

Geology Agriculture Water Salinity 

Notes

Acknowledgements

This work was supported by a grant from Consejo Superior de Investigaciones Científicas of Diputación General de Aragón (Spain). We thank Laboratorio para la Calidad de la Edificación (DGA), Confederación Hidrográfica del Ebro and Enrique Oliver and Pilar Iglesias for his support.

References

  1. Aragüés R, Tanji KK, Quílez D, Faci J (1990). Conceptual irrigation project hydrosalinity model. Agricultural salinity assessment and management. ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No 71Google Scholar
  2. Ball JW, Nordstrom DK (1991) User’s manual for WATEQ4F, with revised thermodynamic database and test cases for calculating speciation of major, trace and redox elements in natural waters. USGS Open File Report, pp 91–183Google Scholar
  3. Basso L, (1994) Los retornos salinos del polígono de riego Bardenas I y su contribución a la salinización de los ríos Arba y Riguel. Tesis Doctoral, Universidad de Zaragoza, Facultad de Filosofía y Letras, Departamento de Geografía y Ordenación del Territorio, 244 ppGoogle Scholar
  4. Causapé J (2002) Repercusiones medioambientales de la agricultura sobre los recursos hídricos de la Comunidad de Regantes nº V de Bardenas (Zaragoza). Tesis Doctoral, Universidad de Zaragoza, Departamento de Ciencias de la Tierra, 153 pp. (Available in http://www.cervantesvirtual.com)
  5. Confederación Hidrográfica del Ebro (2002) Nuevos regadíos de Aragón. Available in http://www.chebro.es
  6. Faci J, Aragüés R, Alberto F, Quílez D, Machín J, Arrúe JL (1985) Water and salt balance in an irrigated area of the Ebro River Basin (Spain). Irrigation Sci 6:29–37Google Scholar
  7. Hair J, Anderson R, Tatham R, Black W (1999) Análisis Multivariante. Prentice Hall Iberia, Madrid, 832 ppGoogle Scholar
  8. IGME (1980) Mapa Geológico de España 1:200,000, Hoja 32, Zaragoza. Ministerio de Industria y Energía, Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, 33 ppGoogle Scholar
  9. IGME (1985) Investigación de los recursos hidraúlicos totales de la cuenca del Arba. Ministerio de Industria y Energía, Instituto Geológico y Minero de España, MadridGoogle Scholar
  10. Isidoro D (1999) Impacto del regadío sobre la calidad de las aguas del barranco de La Violada (Huesca): salinidad y nitratos. Tesis Doctoral, Universidad de Lérida, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agraria, Departamento de Medio Ambiente y Ciencias del Suelo, 267 ppGoogle Scholar
  11. Lasanta T, Mosch W, Pérez-Rontomé MC, Navas A, Machín J, Maestro M (2002) Effects of irrigation on water salinization in semi-arid environments: a case study in Las Bardenas, Central Ebro Depression, Spain. In: García-Ruíz JM, Jones A, Arnáez J (eds) Environmental change and water sustainability. Instituto Pirenaico de Ecología, Zaragoza, Spain, pp 198–218Google Scholar
  12. Machín J, Navas A (2001) Salinidad de las aguas superficiales. Efectos sobre el medio ambiente. “Herramienta informática para el análisis de los riesgos de salinización de las aguas superficiales tras la implantación de nuevos regadíos”. Departamento de Edafología, Estación Experimental de Aula Dei-CSIC, Zaragoza, Spain, 110 ppGoogle Scholar
  13. Parkhurst DL, Appelo CA (1999) User’s guide to PHREEQC, a computer program for speciation, reaction-path, advective-transport, and inverse geochemical calculations. Water Resources Investigation Report 99–4259, USGS, 312 ppGoogle Scholar
  14. Plummer LN, Prestemon EC, Parkhurst DL (1994) An interactive code (NETPATH) for modelling NET geochemical reactions along a flow PATH-version 2.0. USGS Report 95–4169Google Scholar
  15. Quílez D (1998) La salinidad en las aguas superficiales de la cuenca del Ebro. Análisis del impacto potencial del regadío de Monegros II. Tesis Doctoral, Universidad de Lleida, Escuela Técnica superior de Ingeniería agraria, Departamento de Medio Ambiente y Ciencias del Suelo, Spain, 352 ppGoogle Scholar
  16. RENASA (1976) Estudio detallado de suelos de los sectores I al XX- 2ª Parte de la zona regable de las Bardenas (Zaragoza). Recursos Naturales SA, Spain, 118 ppGoogle Scholar
  17. Tanji KK, Hanson BR (1990) Drainage and return flows in relation to irrigation management. In: BA Stewart and DR Nielsen (eds) Irrigation of agricultural crops. Agronomy No 30, Am Soc Agronomy, Madison, Wisconsin, pp 1057–1088Google Scholar
  18. Tedeschi A, Beltrán A, Aragüés R (2000) Irrigation management and hydrosalinity balance in a semi-arid area of the middle Ebro River basin (Spain). Agr Water Manage 49:31–50CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 2004

Authors and Affiliations

  • J. Causapé
    • 1
  • L. Auqué
    • 2
  • Mª J. Gimeno
    • 2
  • J. Mandado
    • 2
  • D. Quílez
    • 1
  • R. Aragüés
    • 1
  1. 1.Servicio de Investigación Agroalimentaria- Diputación General de Aragón (DGA) y Laboratorio de Agronomía y Medio Ambiente (DGA-CSIC)ZaragozaSpain
  2. 2.Facultad de Ciencias GeológicasUniversidad de ZaragozaZaragozaSpain

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