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MODELO DE BASES FISICAS PARA LA PREDICCION DE LOS IMPACTOS 
HIDROLOGICOS Y LA EROSION DE LOS SUELOS PROVOCADOS POR OPCIONES DE LA 
GESTION FORESTAL EN CHILE 
 
James C.Bathurst1, Stephen J. Birkinshaw2, Jonathan Evans3 y Samuel Francke Campaña4 
 
 
RESUMEN 
 
Se ha transferido un modelo avanzado de cuenca, SHETRAN, a la Corporación Nacional Forestal 
de Chile (CONAF), para evaluar el impacto hidrológico y de sedimentos de las industrias 
forestales y actividades del manejo de la cuenca. El proyecto incluyó un programa de instrucción 
de personal y aplicaciones del enfoque concernientes al manejo del bosque y la protección de la 
ciudad. Fueron instrumentadas tres cuencas para proporcionar experiencia en la recolección de 
datos de terreno requeridos por SHETRAN, además de proporcionar la base para las 
simulaciones. Una simulación hipotética a largo plazo del impacto hidrológico de una plantación 
de árboles exóticos, demostró la capacidad de SHETRAN para explorar las consecuencias del 
manejo de actividades propuestas, antes que cualquiera de ellas fuera iniciada. Las simulaciones 
indicaron un potencial daño por inundaciones durante los primeros años del ciclo de la plantación, 
mientras que los años posteriores están caracterizados por una declinación en la disponibilidad 
del agua. Estos resultados son comparables a las observaciones de terreno registradas en otros 
estudios. 
 
Palabras claves: Datos de terreno; Impactos de empresas forestales; Impactos hidrológicos; 
Modelos matemáticos; Manejo de cuencas 
 
 
ABSTRACT 
 
An advanced basin modelling system, SHETRAN, has been transferred to the Corporación 
Nacional Forestal, Chile, for assessing the hydrological and sediment impacts of forestry and 
other land and water resource management activities. The project involved a programme of 
staff training in the UK and Chile and focus applications in Chile concerned with forest 
management and city protection. Three focus basins were instrumented to provide experience 
in collecting the field data needed for SHETRAN and as the basis for training simulations. A 
hypothetical simulation of the long term hydrological impact of exotic tree plantation in central 
Chile demonstrated SHETRAN's powerful capability for exploring the consequences of proposed 
management activities, in advance of any activity being initiated. The simulations indicated a 
potential for damaging floods during the early years of a plantation cycle, while later years are 
characterized by declining water availability. These results match field observations recorded in 
other studies. 
 
1Reader in Erosion and Sediment Transport, BSc(Eng), MSc, PhD : Water Resource Systems Research Laboratory, 
Department of Civil Engineering, University of Newcastle upon Tyne, Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, UK 
2Research Associate, BSc, MSc, PhD : Water Resource Systems Research Laboratory, Department of Civil 
Engineering, University of Newcastle upon Tyne, Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, UK 
3Higher Scientific Officer, BSc, MSc : Institute of Hydrology, Wallingford, Oxfordshire, OX10 8BB, UK 
4Jefe de Programa Nacional de Ordenación y Manejo de Cuencas Hidrográficas, Ing. Forestal, Dr. Forestal : 
Corporación Nacional Forestal, Av. Bulnes 259, Of. 506, Santiago, Chile 
Trabajo presentada al Primer Congreso Latinoamericano IUFRO Valdivia Chile 1998 
 
Key words: Field data; Forestry impacts; Hydrological impacts; Mathematical 
modelling; River basin management 
 
 
INTRODUCCION 
 
La industria forestal provee alrededor del 12% de las ganancias de las exportaciones chilenas e 
involucra significativamente la tala del bosque nativo y la plantación de especies exóticas en la 
mitad sur del país. La experiencia mundial indica que la tala puede aumentar la producción de 
agua y sedimentos de una cuenca (ej., Bosch y Hewlett, 1982; Blackburn et al., 1990; Davies y 
Nelson, 1993) y preocupa el que remover extensas áreas de bosque pueda incrementar los 
niveles de daño por inundaciones (ej., Gentry y Lopez-Parodi, 1980; Lyons y Beschta, 1983). 
Recíprocamente, replantar o reemplazar árboles nativos por especies exóticas podría reducir 
significativamente el caudal de los ríos (e.g., Swank y Douglass, 1974; Cornish, 1993). Tales 
impactos pueden tener un importante costo económico, social y ambiental, el que puede ir en 
desmedro del ingreso generado por la actividad forestal. Sin embargo, los impactos ambientales 
de la industria forestal en Chile a nivel de una cuanca no han sido cuantificados y hay un 
urgente interés en entenderlos y tomarlos en cuenta para el manejo de ellas. Los modelos 
matemáticos están cobrando relevancia en estos procesos, especialmente para representar los 
impactos físicos de cambios en el uso de suelo. La Water Resource System Research 
Laboratory (WRSRL) ha transferido un modelo de bases físicas SHETRAN a la Corporación 
Nacional Forestal (CONAF), que es la organización responsable por el manejo y la 
conservación de recursos renovables en cuencas a lo largo de Chile. SHETRAN provee a 
CONAF de la capacidad para evaluar los impactos hidrológicos y de producción de sedimento 
en acciones propuestas para el manejo del recurso suelo y agua, antes que cualquier opción se 
haya implementado. La transferencia fue llevada a cabo por la WRSRL (Universidad de 
Newcastle upon Tyne, UK) con apoyo del Instituto de Hidrología y con fondos del Department 
for International Development del gobierno de Gran Bretaña. Este artículo describe el 
"background" del proyecto y los resultados iniciales para modelar los impactos en el manejo del 
bosque. 
 
PROBLEMAS DEL IMPACTO DEL CAMBIO DE USO DE SUELO EN CHILE 
 
En el pasado ha habido un considerable desgaste de la cubierta vegetacional a lo largo de la 
Cordillera de Los Andes y la Cordillera de la Costa, como resultado de la deforestación (por 
fuego y tala), sobrepastoreo y deficientes prácticas agrícolas. Como consecuencia, la erosión 
del suelo ha llegado a ser un problema mayor y se estima que más de 3 m de suelo se han 
perdido a lo largo de la Cordillera de la Costa en los últimos cien años. Esto ha reducido la 
fertilidad del suelo, y ha causado embancamiento de ríos y reducción de la capacidad de los 
embalses. Los grandes ríos tales como el Maule y el Bío Bío, los que una vez fueron 
navegables, ahora están demasiado poco profundos para permitir el tráfico de embarcaciones 
(ej., Solbrig, 1984, p172). 
 
 
 
 
Han ocurrido también importantes cambios en el régimen hidrológico. A causa de la erosión del 
suelo, la absorción de la lluvia por infiltración en la tierra ha decrecido y el escurrimiento 
superficial ha aumentado en volumen y velocidad (ej., Glaser y Celecia, 1981). La reducción del 
almacenamiento de la humedad en la tierra, el aumento del escurrimiento superficial así como 
también el aumento de la pérdida de humedad por transpiración, son consecuencias de los 
extensos programas de plantación, en donde se reemplazan bosques nativos por especies 
importadas tales como pino radiata y eucalipto. Como resultado de las fluctuaciones 
estacionales los caudales de ríos han llegado a ser más extremos, con períodos de grandes 
inundaciones en invierno y lechos de ríos secos en verano (ej., Solbrig, 1984, pp163-173). Esto 
ha llevado al corte de los suministros de agua potable en verano en pueblos a lo largo de la 
Cordillera de la Costa. 
 
MODELOS DE BASE FISICA 
 
Los modelos matemáticos pueden contribuir en la toma de decisiones de una amplia gama de 
procesos relacionados al manejo de cuencas. Estos no reemplazan las fuentes de datos, pero 
permitirán hacer mejor uso de estos datos, donde estos sean muy escasos. Así, estos modelos 
cobran relevancia en países tales como Chile en donde los datos necesarios para apoyar la 
toma de decisiones en el manejo de cuencas se encuentran a menudo ausentes. 
 
Diferentes tipos de problema requieren modelos diferentes para su solución. Modelos 
espacialmente distribuídos de bases físicas tales comoSHETRAN tienen particulares ventajas 
en el estudio de los impactos en los cambios del uso de suelos y para aplicaciones en cuencas 
con escasez de datos. Sus parámetros tienen un significado físico (ej., conductividad del suelo, 
resistencia al flujo, granulometría) y pueden ser medidos en terreno. La validación del modelo, 
puede por lo tanto, ser concluída sobre las bases de un corto período de observación y un corto 
período de datos meteorológicos e hidrológicos. Los valores de los parámetros también pueden 
ser especificados para un futuro estado alterado de la cuenca, por ejemplo un cambio en las 
características de la vegetación, de este modo se facilita el estudio de impacto del cambio del 
uso del suelo. Por el contrario, los modelos más tradicionales son esencialmente modelos de 
regresión entre precipitación y escorrentía: sus parámetros no tienen significado físico y 
dependen de la disponibilidad de suficientes registros meteorológicos e hidrológicos para su 
calibración. Tales registros no se encuentran disponibles frecuentemente, pero a menudo 
cuando lo están, ellos sólo se refieren al estado pasado de la cuenca. Por lo tanto la calibración 
no puede ser extrapolada a futuros cambios. 
 
SHETRAN 
 
SHETRAN es un sistema de modelación integrado superficial/subsuperficial, de bases físicas y 
espacialmente distribuído, que incorpora el movimiento del agua, transporte de sedimentos y de 
contaminantes en una cuenca (Ewen, 1995). La componente de movimiento de agua considera 
los elementos principales de la fase terrestre del ciclo hidrológico (intercepción, 
evapotranspiración, derretimiento de nieve, escurrimiento en canales, superficial y 
subsuperficial del agua) (Fig. 1). La componente de sedimento modela la erosión del suelo por 
impacto de gota de lluvia y flujo superficial, y además el transporte de sedimentos en canales 
(Wicks y Bathurst, 1996). Cada proceso es modelado por leyes de la física, la distribución 
espacial de las propiedades de la cuenca, 
 
 
Figura 1 
 
ESQUEMA DE LOS PROCESOS REPRESENTADOS EN SHETRAN 
 
 
la entrada de datos y la respuesta se representan en una grilla tridimensional de diferencias 
finitas. De este modo, SHETRAN da una descripción detallada en tiempo y espacio del flujo y 
transporte en la cuenca y es una herramienta poderosa para investigar los impactos 
hidrológicos y de sedimento de uso de suelo y cambios de clima. Se puede usar SHETRAN en 
cuencas de menos que 1 km2 a 2500 km2 de área y se ha aplicado en un amplio rango de 
estudios y diferentes países. Ejemplos que describen incendios forestales, reforestación y el 
análisis de los impactos de los cambios de clima en La Europa Mediterránea son reportados por 
Lukey et al. (1995) y Bathurst et al. (1996). Recientes desarrollos y nuevos progresos han 
adicionado una componente de transporte de nitrato, desplazamiento de tierras, y además un 
componente de erosión de cárcavas (Birkinshaw et al., 1998; Burton y Bathurst, 1998; González 
y Bathurst, 1998). SHETRAN también ha sido integrado a un sistema de toma de decisiones 
para maximizar la utilidad en el manejo de impactos ambientales (Adams et al., 1995; Sheffield 
et al.,1998). 
 
Los datos requeridos por SHETRAN comprenden: 
 
1) Entradas de datos meteorológicos (precipitación y evapotranspiración) necesarios para 
manejar la simulación; 
 
2) Datos de salida de variables (ej., caudales de ríos y registros de producción de 
sedimentos) para validar el modelo; 
 
3) Datos de las propiedades que caracterizan una cuenca en particular (suelo, vegetación, 
topografía y características de los sedimentos). 
 
Estos datos pueden estar basados en medidas directas o pueden ser estimados a partir de 
información de la literatura. Ellos pueden referirse a condiciones de cuencas existentes o a 
distintos escenarios, por ejemplo, futuras alteraciones en el clima o en la cubierta vegetacional. 
 
 
DESCRIPCION DEL PROYECTO 
 
Seis profesionales de CONAF han sido entrenados en el uso de SHETRAN, dos en cada una 
de las siguientes regiones, Santiago (Oficina Central), VIII y X Región. La naturaleza avanzada 
y las poderosas capacidades del sistema requieren de un programa de instrucción más 
intensivo que el requerido para el entrenamiento en el uso de software hidrológicos para PC 
más simples pero más limitados, que están corrientemente disponibles. Por esta razón el 
personal recibió entrenamiento en los siguientes aspectos: 
 
1) Funcionamiento de SHETRAN. Visita a la Universidad de Newcastle upon Tyne por cuatro 
meses, cada profesional recibió instrucciones en el uso del lenguaje Unix para workstations, 
en el "background" y la teoría de SHETRAN, en la creación de archivos de datos para 
SHETRAN, en la ejecución del programa SHETRAN y en la interpretación de los resultados 
de salida. El personal también recibió un curso de procesos hidrológicos y de mecanismos 
de respuesta de cuencas. 
 
2) Evaluación de los parámetros de SHETRAN. Con intención de proveer al personal de 
CONAF de experiencia en la recolección de datos de campo, fue necesario apoyar las 
simulaciones de SHETRAN, se establecieron tres pequeñas cuencas en Chile. Estas fueron 
seleccionadas e instrumentadas con la supervisión del Instituto de Hidrología (UK), el cual 
también proporcionó la instrucción en el uso de instrumentos, equipos de adquisición de 
datos y en el análisis de datos. En la X Región el estudio en la cuenca experimental se 
reforzó considerablemente con la colaboración de la Universidad Austral de Chile en 
Valdivia. 
 
3) Aplicación de SHETRAN. Las cuencas experimentales formaron la base de los ejercicios 
instructivos en donde el personal validó SHETRAN para las condiciones actuales de la 
cuenca y se llevaron a cabo simulaciones de escenarios para posibles alteraciones futuras. 
 
Apoyo e instrucción adicional fue proporcionado por visitas regulares a Chile de parte de 
profesionales de la Universidad de Newcastle y del Instituto de Hidrología. Estas visitas 
cubrieron la selección e instrumentación de las cuencas experimentales, instrucción en 
recoleccion de datos, uso de la "workstation", instalación del software SHETRAN y 
simulaciones. 
 
Además fue llevado a cabo un programa de entrenamiento para un estudiante de PhD con la 
Universidad de La Serena para desarrollar una componente de erosión de cárcava y producción 
de sedimento para SHETRAN. Esto fue para aumentar la aplicabilidad del modelo a las 
condiciones chilenas, especialmente la evidente y severa erosión por cárcavas a lo largo de la 
Cordillera de la Costa Central. Esta componente del proyecto se discute en el artículo de 
González y Bathurst (1998) en otra parte de esta publicación. 
 
 
 
CUENCAS EXPERIMENTALES 
 
Aunque el propósito principal de las cuencas era apoyar el programa de instrucción, se 
seleccionaron también por ser pertinentes a los problemas ambientales chilenos relativos al 
manejo de los bosques y a la protección de la ciudad. No se tuvo la intención de encontrar 
soluciones a estos problemas durante el proyecto. Sin embargo, su consideración dio a las 
simulaciones una real base de trabajo. 
 
 
Figura 2 
 
MAPA DE CHILE CENTRAL MOSTRANDO LA UBICACION DE LAS CUENCAS 
EXPERIMENTALES, REGIONES V-X Y REGION METROPOLITANA (M) 
 
Las Cuencas y su Instrumentación 
 
Se instrumentaron tres cuencas, una por cada equipo CONAF-SHETRAN (Fig. 2). Dos tienen 
una cubierta de pino radiata : La Reina (35ha) en el lado oeste de la Cordillera de la Costa en la 
X Región y Minas del Prado (160ha) al pie de la Cordillera de los Andes en la VIII Región. La 
tercera, Quebrada de los Almendros (420ha), tiene una cubierta de vegetación nativa ubicada 
en el Reserva Nacional Rio Clarillo a los pies de la Cordillera de los Andes en la Región 
Metropolitana. Como parte del estudio de la Universidad de La Serena, también se 
instrumentaron dos cárcavas en Chosme en la Cordillera de la Costa en la VIII Región, cerca de 
Concepción (González y Bathurst, 1998). 
 
En cadacaso, fueron instalados instrumentos para monitorear la respuesta de la cuenca, 
cuantificar el balance de agua y proveer los datos necesarios para correr SHETRAN y evaluar 
sus parámetros. Las principales entradas de datos (precipitación y las condiciones 
meteorológicas las cuales determinan la evapotranspiración potencial) se midieron con una 
estación meteorológica automática, incluyendo un pluviógrafo de váscula. La descarga de agua 
a la salida de la cuenca fue medida usando un flume. Todos estos datos fueron monitoreados a 
intervalos de una hora o submultiplos de hora, siendo registrados, almacenados, descargados y 
transferidos a la oficina por un módulo electrónico de almacenamiento de datos. 
 
 
La concentración de sedimentos en suspensión fue medida usando un rastreador automático de 
sedimentos en suspensión que opera a intervalos prefijados durante un evento. Los sedimentos 
de arrastre de fondo se colectaron en una trampa de sedimento y se midieron en cada visita a 
terreno (cada una o dos semanas). Las condiciones de humedad del suelo se monitorearon 
usando un indicador de napa freática y un equipo de capacitancia en cada visita. Se 
proporcionó un permeametro Guelph y anillos de infiltración para medir la permeabilidad del 
suelo. Otras propiedades se obtuvieron usando la relación del contenido de arena/limo/arcilla o 
por análisis de laboratorio. La topografía de la cuenca fue determinada desde mapas y la 
cubierta vegetacional desde fotografías aéreas en el caso de la Quebrada de los Almendros y 
de catastros de las plantaciones en las otras cuencas forestales. 
 
Cada equipo CONAF-SHETRAN fue dotado con una workstation para analizar los datos de 
terreno y hacer las simulaciones de SHETRAN. 
 
Manejo Forestal 
 
Las dos cuencas serán el resultado del tratamiento que recibiran durante el verano de 1999: la 
tala en Minas del Prado y el raleo en la Reina. Ellos fueron, por lo tanto elegidas, para a) 
cuantificar con los datos de terreno los impactos del tratamiento sobre la respuesta de la 
cuenca, y b) validar SHETRAN como un medio de modelación de los impactos. El primer 
objetivo se alcanzará comparando las mediciones de la respuesta de la cuenca en los años 
anteriores y posteriores al tratamiento. Para alcanzar el segundo objetivo, SHETRAN se 
validara para los estados de pre y post tratamiento de la cuenca. Estos estados se refinarán 
usando datos de terreno, valores característicos de los parámetros, especialmente esos 
parámetros de vegetacion usados para modelar intercepción, transpiración y erosión de suelo. 
Se ganará experiencia también en simulaciones de los impactos en el manejo del suelo en 
condiciones chilenas. Esto proveerá de una sólida base para aplicar SHETRAN en otras 
cuencas en el sur de Chile, tales cuencas pueden ser más grandes que las experimentales y 
pueden ubicarse en otros lugares. Simulaciones podrían explorar, por ejemplo, el efecto de las 
diferentes formas y secuencias de tala sobre inundaciones río abajo y regimenes de producción 
de sedimento, permitiendo así seleccionar la aproximación del mínimo impacto. 
 
Simulaciones para condiciones actuales de la cuenca y para condiciones hipotéticas futuras, se 
reportan en otra parte de esta publicación. 
 
Protección de la Ciudad 
 
Santiago se ha expandido hacias las faldas de la Cordillera de Los Andes en tal magnitud que 
sus suburbios del este están propensos a sufrir trastornos por la concentración de agua y flujo 
de sedimentos característicos de la topografía de pie de montaña. Las inundaciones son 
comunes en invierno durante eventos de lluvia y derretimiento de nieve. Por lo tanto, hay interés 
en el manejo de las cuencas de pie de montaña para dispersar o reducir el agua y no alterar la 
producción de sedimento. SHETRAN puede ser usado para investigar los efectos de diferentes 
estrategias de manejo, por ejemplo, reforestación o la introducción de medidas tales como 
zanjas de infiltración. Dado lo caro de tales estrategias, un estudio del modelo podría 
proporcionar un ahorro considerable al rechazar aquellas probablemente ineficaces antes de 
ser implementadas en terreno. 
 
Mediciones en la Quebrada de los Almendros están proporcionando información cuantitativa en 
la respuesta de la cuenca de pie de montaña. La aplicación de SHETRAN está permitiendo 
afinar los valores característicos de los parámetros y ganar experiencia modelando este tipo de 
cuencas. Despues la validación para condiciones actuales, SHETRAN será usado para 
examinar los impactos de cambios hipotéticos en las condiciones de la cuenca. Estos incluyen 
las técnicas de manejo sugeridas anteriormente y el negativo efecto del fuego en la destrucción 
de cubierta vegetacional y el incremento en la magnitud de las inundaciones. Este trabajo es 
reportado en otra parte de esta publicación. 
 
EL IMPACTO HIDROLOGICO EN LAS PLANTACIONES A LARGO PLAZO 
 
Como una demostración de las capacidades de SHETRAN para predecir las consecuencias del 
manejo de suelo, fueron modelados los impactos hidrológicos a largo plazo de una plantación 
de árboles exóticos para un ambiente representativo de Chile central. Específicamente, las 
simulaciones compararon la respuesta hidrológica sobre un ciclo de plantación (desde el inicio 
de la tala hasta total crecimiento) con la respuesta de un bosque nativo maduro a los veinte 
años. De particular interés fue la diferencia de caudal entre los dos casos, a causa de las 
implicaciones en las inundaciones y en el suministro de agua río abajo. 
 
Las simulaciones fueron pensadas para representar el lado este de la Cordillera de la Costa 
entre las Regiones VII y IX. Esta es una de las mayores áreas de plantación de pino radiata, 
que se ubica en una zona lluviosa donde los niveles anuales típicos de agua caída son de 
alrededor de 1000 mm y la evapotranspiración potencial de alrededor de 1200 a 1500 mm. En 
estas circunstancias, los cambios causados en la evapotranspiración actual por cambios en la 
vegetación, pueden tener un significativo impacto en los flujos de los ríos.La evidencia 
anecdótica ha sugerido que la extensa plantación de especies de árboles exóticos, los cuales 
tienen altas demandas de agua, haya resultado en una reducción en verano de los suministros 
de agua potable. 
 
No estaban disponibles datos para una cuenca en particular en el área. Por lo tanto, las 
simulaciones usaron datos de otras áreas de condiciones similares, especialmente una de clima 
tipo mediterráneo, la que ya estaba disponible de simulaciones previas de SHETRAN. En este 
punto los resultados debieran ser considerados como indicativos del tipo de respuesta que se 
esperaría en Chile central, más que directamente representativos de una localidad específica. 
 
Una cuenca de 700 km2 ubicada en Europa Mediterránea proporcionó la topografía 
(relativamente de bajo relieve) y la red de drenaje. Esta cuenca fue modelada en SHETRAN con 
una grilla de 2 km de longitud. Para realizar la simulación, se seleccionaron datos de series de 
cinco años de lluvia caída y de evapotranspiración potencial de una estación también en la 
Europa Mediterránea: se corrió en cuatro etapas en secuencias continuas así se obtuvieron 
datos de veinte años. El promedio anual de lluvia caída fue de aproximadamente 1000 mm con 
un invierno lluvioso. El promedio anual de la evapotranspiración potencial fue aproximadamente 
de 1500 mm. La profundidad del suelo fue de 4 m en el cuarto superior de la cuencas y de 6 m 
en el resto. Se tomaron datos de las propiedades del suelo en las cuencas experimentales de 
CONAF. La cubierta vegetacional se mantuvo uniforme a través de la cuenca en cada caso. 
Para el bosque nativo los parámetros de vegetación los cuales determinan la intercepción y 
transpiración fueron constantes en el tiempo y fueron calibrados para dar condiciones de 
equilibrio hidrológico durante el período de la simulación. Para la plantación de árboles, la 
simulación comenzó con el equilibrio de las condiciones del bosquenativo. La cuenca en su 
totalidad fue entonces talada y se permitió el crecimiento de una nueva plantación de árboles. 
Dicho crecimiento se representó por una disminución en el área de suelo desnudo para el punto 
de cierre del follaje, un incremento en la densidad de vegetación así como también en la 
densidad de las raíces. El mayor crecimiento se concentró en los primeros ocho años, pero este 
continuó durante los veinte años. La tasa de transpiración fue mayor que para el caso del 
bosque nativo. 
 
La figura 3 compara la simulación de la descarga promedio mensual a la salida de la cuenca 
para los dos casos. Las condiciones de equilibrio son evidentes para el caso del bosque nativo. 
En promedio, la lluvia caída anual excede la evapotranspiración actual en alrededor de 100 mm, 
asegurando un caudal base confiable sin existir mayores inundaciones.(Como los datos 
meteorológicos se repiten en ciclos de cinco años, así es la respuesta de la descarga.) Para el 
 
 
Figura 3 
 
COMPARACION DE LA SIMULACION DE LA DESCARGA PROMEDIO MENSUAL PARA EL 
BOSQUE NATIVO Y LA PLANTACION FORESTAL DURANTE UN PERIODO DE 20 AÑOS 
 
 
caso de la plantación, los primeros años son caracterizados por inundaciones y un caudal base 
más alto que para el caso del bosque nativo. Este es el resultado de las bajas pérdidas por 
intercepción y transpiración. La columna de suelo llegó a estar totalmente saturada en invierno, 
permitiendo inundaciones y manteniendo un alto caudal base en verano. Después de alrededor 
de ocho años, sin embargo, el crecimiento de los árboles ha aumentado significativamente la 
intercepción y la transpiración. El suelo llegó a estar más seco, entonces las inundaciones son 
eliminadas y el caudal base es menor que en el caso del bosque nativo. La lluvía caída y la 
evapotranspiración entran en un equilibrio aproximado (Fig. 4) y los caudales bases son, por lo 
tanto, provenientes en gran parte de la humedad del suelo almacenada en los primeros años. 
Sin embargo, esta no es rellenada y el caudal base, por lo tanto, continua en descenso. 
 
 
 
 
Figura 4 
 
VARIACION DE LA SIMULACION EN LAS COMPONENTES DEL BALANCE ANUAL DE AGUA 
EN LA PLANTACION FORESTAL 
 
La simulación es por supuesto una exageración de la realidad. Por ejemplo, la tala no se 
llevaría a cabo instantáneamente por completo en una cuenca de 700 km2: una cosecha más 
gradual, probablemente de un trabajo parcelado, sería más probable. Sin embargo, las 
resultados ilustran las amplias características del impacto hidrológico que puede ser producido 
por un programa de plantación mal concebido. En particular hay un potencial daño por 
inundaciones durante los primeros años, mientras que los años posteriores están 
caracterizados por una reducción de la disponibilidad de agua. Estas características se igualan 
a observaciones registradas en otros estudios (ej., Swank y Douglass, 1974; Solbrig, 1984, 
pp163-173; Cornish, 1993; Huber y Lopez, 1993; Rowe y Pearce, 1994), dando fe de la 
habilidad de SHETRAN para representar el comportamiento de la realidad. La aplicación 
también demuestra la poderosa capacidad que proporciona SHETRAN para explorar los 
impactos de actividades propuestas de manejo, antes que cualquiera de ellas sea comenzada. 
 
1) Se ha llevado a cabo un estudio inicial de impactos de la plantación sin ninguna necesidad 
de recolectar datos en terreno. En un estudio real, si la predicción de los impactos fuera de 
interes, un estudio de campo se puede llevar a cabo para proveer datos como las bases para 
una simulación más especifica. 
 
2) La simulación proporciona una visión integral de todos los aspectos de la respuesta 
hidrológica de la cuenca : caudales, almacenamiento de agua subsuperficial y 
evapotranspiración, y la variación de la respuesta. Sobre la base del entendimiento 
adquirido, se pueden llevar a cabo mayores simulaciones para establecer un ciclo de 
plantación que por una parte apoyaría la rentable obtención de madera y por otra parte 
permitiría a largo plazo un sostenido suministro de agua río abajo. 
 
OTRAS AREAS DE APLICACION 
 
SHETRAN adquiere mas relevancia en problemas en que modelos simples u otras técnicas no 
pueden resolver. Típicamente son proyectos de mediano y largo plazo donde hay una buena 
voluntad para invertir en modelos de predicción de impactos que apoyen grandes inversiones 
en protección ambiental. Además el manejo del bosque y la protección de la ciudad, tales 
proyectos incluyen : 
 
1) El desarrollo de programas de protección de cuencas, que incluyan la investigación de los 
impactos de diferentes opciones de manejo de suelo en relación a los suministros de agua; 
 
2) Estudios de erosión y estrategias de manejo de suelo, incluyendo la identificación del mayor 
área contribuyente o áreas de riesgo en la cuenca; 
 
3) Investigaciones de los impactos de desarrollos agrícolas propuestos, tales como demanda 
de agua y consecuencias de la erosión de diferentes cultivos o ciclos de plantación; 
 
4) Valoración del peligro en riesgos de hidrologia y de sedimento en caminos, puentes, tendido 
eléctrico, represas y otras infraestructuras, especialmente en áreas sometidas a cambios de 
uso de suelo; 
 
5) Investigaciones del balance de agua, incluyendo cuencas con regímenes de derretimiento de 
nieve; 
 
6) Investigaciones de los impactos de los cambios de clima, incluyendo alteración de la cubierta 
vegetacional y regímenes de lluvias; 
7) Contribuciones a la evaluación de los impactos ambientales para proyectos desde la 
explotación minera hasta el desarrollo de parques nacionales. 
 
CONCLUSIONES 
 
Por sobretodo la aplicación de SHETRAN en Chile provee una oportunidad excitante para 
demostrar la relevancia de modelos tecnológicos avanzados para minimizar los impactos 
ambientales de la industria forestal y actividades de manejo del recurso suelo y agua. Su 
transferencia proveerá a CONAF de los beneficios siguientes: 
 
1) Capacidad para predecir los impactos de las actividades del manejo de suelo sobre 
inundaciones, producción de agua, niveles de napa freática, erosión del suelo y producción 
de sedimento; 
 
2) Mejoramiento de la eficacia y confiabilidad en la toma de decisiones en el desarrollo de 
cuencas, incorporando la protección del medioambiente. 
 
La transferencia de SHETRAN a Chile puede ser vista también como un estudio piloto para 
mayores implementaciones en otros paises de América Latina. 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
El proyecto de transferencia se realizó con fondos del Department for International Development 
del gobierno de Gran Bretaña (Contrato CNTR 93 2083A). En Chile un apoyo sustancial fue 
otorgado por CONAF, la Universidad de La Serena y la Universidad Austral de Chile en 
Valdivia. Se reconoce y se agradece el apoyo otorgado por estas instituciones, así como 
también los esfuerzos de las muchas personas involucradas en asegurar una conclusión 
exitosa del proyecto. Los autores agradecen a Rosa Zamora y a Edmundo González por la 
traducción de este artículo de ingles a español. 
 
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