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Se desarrolla en las provincias de Mendoza y La Pampa con un sentido noroeste-sureste, atravesando distintos ambientes geográficos desde la Cordillera de los Andes, con picos que superan los 5.000 metros de altitud sobre el nivel del mar, hasta la llanura semidesértica de 400 msnm en su tramo final. Ingresa en la provincia de La Pampa en cercanías de la localidad de Santa Isabel. Atraviesa una zona de bañados donde se acerca a la localidad de Algarrobo del Águila, y continúa alimentando a un amplio humedal hasta desembocar ocasionalmente con el río Salado, recorriendo en total, unos 120 kilómetros en territorio pampeano. Los recursos hídricos superficiales provenientes de la alta cuenca son interceptados en la cuenca media (Mendoza) por obras de aprovechamiento hidráulico (embalses) que regulan la totalidad de los caudales de agua para el regadío y la generación de energía hidroeléctrica. Esta condición provoca que, en la cuenca inferior, ya en territorio pampeano, los caudales se vean disminuidos tanto en cantidad como en calidad, o directamente extintos en gran parte del tiempo. Resultado de tal panorama, resulta el grave daño ambiental, sociocultural y productivo al que se sometió y somete gran parte de la zona afectada, por la desertificación que la misma Corte Suprema de Justicia de la Nación certificara en el fallo del 1 de diciembre de 2017. En tanto, la Corte Suprema de Justicia, en 2020, determinó un caudal mínimo de 3,2 m3/s en el límite interprovincial entre La Pampa y Mendoza. La necesidad de un caudal permanente que posibilite la recuperación del ambiente en la región es lo que mantiene la incansable postura de la provincia de La Pampa, justamente en defensa de sus derechos sobre una cuenca hídrica interjurisdiccional. La Comisión Interjurisdiccional del Atuel Inferior (CIAI) es el organismo de cuenca en el cual se debería gestionar de manera conjunta el agua en pos de contemplar todos los usos existentes en la cuenca, incluso el ambiental. En la práctica, se trata de un organismo limitado en sus funciones, donde La Pampa carece de posibilidades de decidir sobre la disponibilidad de agua para su territorio.
Escurre en sentido Norte-Sur, desde las provincias de La Rioja y San Juan, aguas abajo y ya con la denominación de río Salado, sirve de límite entre las provincias de San Luis y Mendoza, hasta hacer su ingreso a la provincia de La Pampa a la altura del paralelo 36. En su transcurso recibe los aportes de ríos cordilleranos como los son el río Jachal, el río San Juan, el río Mendoza, el río Tunuyán, el río Diamante y el río Atuel. En territorio pampeano escurre con rumbo Noreste – Sudoeste, que mantiene a lo largo de 37 km, hasta recibir su último afluente, el río Atuel. Hacia aguas abajo se forma un laberinto de bañados, lagunas, brazos menores desde los cuales continua el río Chadileuvú que pasa frente a la localidad de La Reforma y descarga en las Lagunas Dulce y Urre-Lauquen. Al superar la Laguna Urre-Lauquen, el río Chadileuvú recibe el nombre de Curacó (Agua de la piedra) que pasa frente a la localidad de Puelches y atraviesa la laguna La Amarga y el bañado del Curacó confluyendo con el río Colorado. El régimen hidrológico que tiene es netamente alóctono, lo que implica una dependencia de los caudales que circulan desde las altas cuencas de cada uno de los ríos que alimentan al Desaguadero-Salado. Dicha condición, sumada a un manejo, aprovechamiento y regulación intensiva del agua, hace que los escurrimientos en la Provincia se encuentren modificados y disminuidos.
Nace en las sierras de San Luis y escurre con sentido Noroeste–Sureste atravesando una serie de obras de regulación hasta ingresar en la provincia de Córdoba a la altura de la ciudad de Villa Mercedes. Aquí se encuentra la presa El Chañar, que funciona como dique libre y última regulación de excedentes hacia aguas abajo. A partir de allí escurre hacia el Este y Sureste conectando áreas lagunares a través de cauces naturales y canalizaciones artificiales. Al Este de la localidad de Bernardo Larroudé en el Norte provincial, hace su ingreso en La Pampa atravesando la Ruta nacional N°188, inundando una serie de campos y pasando a provincia de Buenos Aires mediante el camino Meridiano V, que separa a ambas provincias. Hacia aguas abajo, el río Quinto escurre a través de una serie de canales que conectan diferentes cuerpos de agua que sirven de reservorios para contener excedentes de épocas de importantes lluvias. El régimen de caudales del río Quinto muestra un comportamiento particular, dependiendo exclusivamente de las lluvias caídas en la región y su periodicidad, mostrando lapsos de tiempo con caudales nulos y otros momentos con importantes inundaciones. Se trata de una cuenca particular por no disponer de un curso de escurrimiento definido y un área de llanura inmersa en una matriz productiva que se ve afectada ampliamente en los casos de años húmedos.
Desde sus orígenes en la Cordillera de los Andes, hasta su desembocadura en el Océano Atlántico, presenta una extensión de 1.200 kilómetros, de los cuales 920 kilómetros corresponden al Colorado propiamente dicho, originado en la confluencia de los ríos Grande y Barrancas. Sus aguas son compartidas por las provincias de Mendoza, Neuquén, La Pampa, Río Negro y Buenos Aires, y su cuenca abarca 48.000 km2. Con un módulo de 149 m³/s y un régimen nival de caudales, el río Colorado se encuentra actualmente regulado por la presa Casa de Piedra, ubicada en su cuenca media. El embalse, con una superficie superior a 35.000 hectáreas y un volumen máximo de 3.600 hm3, permite regar actualmente más de 163.000 hectáreas sobre un total de 320.000 que potencialmente se podrían regar con la regulación total del río, una vez construidas las presas necesarias para garantizar el aprovechamiento máximo de los recursos. El agua del río Colorado es fuente para el abastecimiento de agua potable de todas las poblaciones ribereñas y de otras que se encuentran fuera de la cuenca pero que reciben el agua del Colorado a través de extensos acueductos, para la producción agrícola, el desarrollo ganadero y la explotación petrolera, de importancia relevante en su cuenca alta y media. El Comité Interjurisdiccional del Río Colorado (COIRCO) desde 1976 constituye un ámbito técnico en el que se canalizan décadas de estudios, esfuerzos y aspiraciones de cada una de las provincias miembros de la cuenca, con el objetivo general de asegurar la ejecución del Programa Único Acordado y su adecuación al grado de conocimiento de la cuenca y su comportamiento mediante el control ambiental, establecimiento de normas técnicas para la determinación de la línea de ribera, construcción y planes de operación y mantenimiento de las obras de regulación, derivación e hidroeléctricas. Asimismo cuatro provincias, La Pampa, Río Negro, Neuquén y Buenos Aires, a través de leyes provinciales han delegado en COIRCO las facultades ambientales en el control de las actividades hidrocarburíferas y mineras, realizándose dichas tareas a través de la Comisión Técnica Fiscalizadora, organismo dependiente de COIRCO.
Es una represa proyectada que pretende ser construida sobre el río Grande por la provincia de Mendoza. Este río aporta más del 70% del caudal al río Colorado. La Pampa reclama que el control y manejo de Portezuelo del Viento sea realizado por el COIRCO integrado por todas las provincias que compartimos, como lo son la provincia de Buenos Aires, La Pampa, Río Negro, Neuquén y Mendoza. Es este comité que regula el justo aprovechamiento y distribución de las aguas del río Colorado. Por eso decimos no a Portezuelo del Viento en manos de Mendoza. La objeción está interpuesta por cuatro provincias, La Pampa, Río Negro, Neuquén y Buenos Aires.
Se llama así al agua subterránea contenida en rocas permeables. El agua subterránea es de vital importancia para los pampeanos dado que históricamente el desarrollo de las diversas localidades (abastecimiento de poblaciones) y actividades productivas se han logrado gracias a la explotación de este recurso hídrico subterráneo. En el año 2013, la Secretaría de Recursos Hídricos declaró como estratégicos a los acuíferos Valle Argentino, Meauco, Toay-Santa Rosa-Anguil-Catriló, Valle de Chapalcó, La Puma-Trilí, General Pico-Dorila-Speluzzi, demás aguas subterráneas del dominio público provincial y las que a futuro se hallen, como recurso estratégico, con el objeto de garantizar el aprovechamiento sustentable, equitativo y razonable y la preservación de estos recursos hídricos en beneficio de las generaciones presentes y futuras. En 2014 se declaró estratégico al acuífero de Intendente Alvear-Ceballos; y en 2020 al acuífero de Realicó.
La mayor parte de las lagunas pampeanas se ubican en el centro y este provincial contabilizándose un total aproximado a más de 12.000 lagunas, permanentes, semipermanentes y temporarias. Se alimentan de lluvias y en algunos casos de sugerencias de la napa freático. En el Oeste se encuentran las lagunas de Puelches que se alimentan con los derrames del sistema hídrico Desaguadero - Salado - Chadileuvú. Son La Brava, La Leona, La Dulce, Urre Lauquen y La Amarga, que es el mayor espejo natural de agua de La Pampa. Los manantiales se presentan en distintas partes del territorio, aunque los más importantes son los de la meseta basáltica, entre ellos: Puelén, Agua de Torres, Buta Ranquel, Chos Malal, Los Carrizales y La Copelina. Los arroyos existentes son alimentados básicamente por lluvias destacándose el Traicó, Corti, Puelén y otros.
