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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 2022 Variables ambientales y sociales compatibles con el HDM 4 para Variables ambientales y sociales compatibles con el HDM 4 para la toma de decisiones en la planeación de carreteras en Colombia la toma de decisiones en la planeación de carreteras en Colombia Julián Andrés Velandia Correa Universidad de La Salle, Bogotá, jvelandia03@unisalle.edu.co Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil Part of the Civil and Environmental Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada Velandia Correa, J. A. (2022). Variables ambientales y sociales compatibles con el HDM 4 para la toma de decisiones en la planeación de carreteras en Colombia. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ ing_civil/990 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Civil by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact ciencia@lasalle.edu.co. https://ciencia.lasalle.edu.co/ https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil https://ciencia.lasalle.edu.co/fac_ingenieria https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil?utm_source=ciencia.lasalle.edu.co%2Fing_civil%2F990&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages https://network.bepress.com/hgg/discipline/251?utm_source=ciencia.lasalle.edu.co%2Fing_civil%2F990&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/990?utm_source=ciencia.lasalle.edu.co%2Fing_civil%2F990&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/990?utm_source=ciencia.lasalle.edu.co%2Fing_civil%2F990&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages mailto:ciencia@lasalle.edu.co 1 UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL “VARIABLES AMBIENTALES Y SOCIALES COMPATIBLES CON EL HDM 4 PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LA PLANEACIÓN DE CARRETERAS EN COLOMBIA” Trabajo de grado para optar por el título profesional de ingeniero civil Tesista: Julián Andrés Velandia Correa Asesor: ing. Sandra Liliana Uribe Celis Bogotá – Colombia 2022 2 DEDICATORIA A mis padres por brindarme su cariño, su comprensión y apoyo en todos los momentos de mi vida, a Dios por brindarme la sabiduría y fortaleza para afrontar todas las pruebas, y a todas las personas que hicieron parte de este camino. 3 AGRADECIMIENTOS A mis padres por creer en mi y siempre confiar en mi potencial, por hacer parte de los momentos buenos y malos vividos y los valores inculcados para ser la persona que soy. A la universidad de la Salle por haberme dado la oportunidad de realizar mis estudios, adquirir conocimientos y formarme en el ámbito profesional como laboral. A la ingeniera Sandra Uribe por orientarme en esta investigación y guiarme en las distintas áreas de la ingeniería civil, inculcando la pasión hacia la carrera. A todos los profesores que me brindaron sus conocimientos y dedicaron su tiempo para fortalecer mi aprendizaje y hacer de mi un gran profesional a futuro. 4 INDICE CAPÍTULO I. ASPECTOS GENERALES 1.1 ASPECTOS INFORMATIVOS 1.1.1 Titulo 1.1.2 Tipo de investigación 1.2 PLAN DE INVESTIGACION 1.2.1 Antecedentes 1.2.2 Planteamiento del problema 1.2.3 Objetivos 1.2.3.1 Objetivos generales 1.2.3.2 Objetivos específicos 1.2.4 Estrategia de trabajo 1.2.5 Justificación CAPITULO II: MARCO TEORICO 2.1 SISTEMA DE GESTIÓN DE CARRETERAS 2.1.1 Evolución sistema de carreteras. 2.1.2 Definición Sistema de Gestión vial. 2.1.3 Nivel de proyecto y red en gestión de pavimentos. 2.2 SOFTWARE HDM-4 2.2.1 Historia del Software. 2.2.2 Que es el HDM-4. 2.2.3 Nivel de Gestión. 2.2.3.1 Planeación estratégica. 2.2.3.2 Programación táctica. 2.2.3.3 Proyecto. 2.2.4 Componentes principales del HDM-4 2.2.4.1 Manejadores de datos. 2.2.4.1.1 Red de carreteras. 2.2.4.1.2 Flota vehicular. 2.2.4.1.3 Trabajos. 5 2.2.4.1.4 Configuración . 2.2.4.2 Herramientas de análisis. 2.2.4.2.1 Proyecto. 2.2.4.2.2 Programa. 2.2.4.2.3 Estrategia. 2.2.4.3 Modelos 2.2.4.3.1 RDWE. 2.2.4.3.2 RUE. 2.2.4.3.3 SEE. 2.3 EFECTOS AMBIENTALES CARRETERAS 2.3.1 Impactos ecológicos 2.3.1.1 Directos. 2.3.1.2 Indirectos. 2.3.1.3 Acumulativos. 2.3.1.4 Asociados y sinérgicos. 2.3.2 Efecto barrera. 2.3.3 Efecto de borde. 2.3.4 Atropellamiento. 2.3.5 Patrones reproductivos. 2.4 EFECTOS SOCIALES CARRETERAS 2.4.1 Efectos e impactos sociocultares de las carreteras 2.4.1 Generación de desplazamiento poblacional y productivo. 2.4.2 Daños a la infraestructura de predios. 2.4.3 Afectación a la infraestructura de los servicios públicos. 2.4.4 Afectación a la infraestructura vial. 2.4.5 Alteración a la dinámica de las instituciones. 2.4.6 Afectación a las actividades económicas. 2.4.7 Afectación a la movilidad peatonal y vehicular. 2.4.7 Generación de accidente. 2.4.8 Afectación al acceso a los predios. 6 2.4.9 Incremento en la demanda de bienes y servicios. 2.4.10 Afectación del patrimonio arqueológico y cultural. 2.4.11 Generación de conflictos con la comunidad. 2.4.12 Afectación a la salud de los trabajadores. CAPITULO III: CAMPAÑA INVESTIGATIVA 3.1 IIRSA 3.1 casos de estudio IIRSA 3.1.1 caso de estudio 1. Argentina. 3.1.2 caso de estudio 2. Bolivia. 3.1.3 caso de estudio 3. Brasil. 3.1.4 caso de estudio 4. Perú. 3.1.5 caso de estudio 5. Ecuador. 3.2 CASOS DE ESTUDIO EN COLOMBIA. 3.2.1 caso de estudio ruta del sol. 3.2.2 caso de estudio impactos en el caribe colombiano. 3.2.2.1 Santa Cruz de Lorica / Córdoba. 3.2.2.2 Tasajera- Ciénaga/ Magdalena. 3.2.2.3 Santiago de Tolú/Sucre. 3.2.2.4 Galapa–Barranquilla / Atlántico. 3.2.2.5 El Carmen de Bolívar / Bolívar. 3.2.2.6 San Diego, Valledupar, La Paz / Departamento de Cesar. 3.2.2.7 Bayunca- Sabanalarga, Atlántico. 3.2.2.8 San Carlos / Córdoba. CAPITULO IV: PROPUESTA VARIABLES CAPITULO V: CONCLUCIONES BIBLIOGRAFIA ANEXOS 7 INDICE FIGURAS Figura 1. Resumen búsqueda sciencedirect. Figura 2. Resumen búsqueda EBSCO. Figura 3. Resumen búsqueda engineering village. Figura 4. Resumen búsqueda Google academic. Figura 5. Análisis de ciclo de vida usando HDM-4. Figura 6. Estructura general del HDM-4. Figura 7. Componentes de los efectos del usuario de la carretera. Figura 8. Relación entre la intensidad del tráfico y el efecto barrera. Figura 9. Casos reportados de atropellamiento en el mundo. Figura 10. impactos ambientales carretera interoceánica. Figura 11. impactos ambientales indirectos carretera interoceánica. Figura 12. impactos sociales carretera interoceánica. 8 INDICE IMÁGENES Imagen 1. Menú biblioteca virtual Imagen 2. Base de datos ScienceDirect. Imagen 3. Búsqueda HDM-4 ScienceDirect. Imagen 4. Búsqueda efectos Ambientales HDM-4 ScienceDirect. Imagen 5. Búsqueda efectos sociales HDM-4 ScienceDirect. . Imagen 6. Búsqueda HDM-4 COLOMBIA ScienceDirect. Imagen 7. Base de datos EBSCO. Imagen 8. Búsqueda HDM-4 EBSCO. Imagen 9. Búsqueda efectos AmbientalesHDM-4 EBSCO. Imagen 10. Búsqueda efectos sociales HDM-4 EBSCO. Imagen 11. Búsqueda HDM-4 COLOMBIA EBSCO. Imagen 12. Base de datos Engineering Village. Imagen 13. Búsqueda HDM-4 Engineering Village. Imagen 14. Búsqueda HDM-4 Engineering Village. Imagen 15. Sitio web HDMGLOBAL. Imagen 16. Barra de elementos sitio web HDMGLOBAL. Imagen 17. Buscador Google academic. Imagen 18. Búsqueda HDM-4 Google academic. Imagen 19. Búsqueda efectos Ambientales Google academic. Imagen 20. Búsqueda efectos sociales Google academic. Imagen 21. Búsqueda HDM-4 COLOMBIA Google academic. 9 1.1 ASPECTOS INFORMATIVOS 1.1.1 Titulo VARIABLES AMBIENTALES Y SOCIALES COMPATIBLES CON EL HDM-4 PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LA PLANEACIÓN DE CARRETERAS EN COLOMBIA. 1.1.2 Tipo de investigación Tesis Investigativa 1.2 PLAN DE INVESTIGACION 1.2.1 Antecedentes. La información bibliográfica se obtiene de las bases de datos oficiales que brinda la universidad como lo son Engineering Village, EBSCO, Science Direct, de páginas oficiales correspondientes al HDM-4 como lo es el Modelo de Estándares de Diseño y Conservación de Carreteras (highway design and maintenance standards model- HDMHDMglobal) y también de la herramienta virtual Google Academic. La información encontrada correspondió a diferentes idiomas ya que el Software es usado en distintas partes del mundo por lo cual se realizó la correspondiente traducción por medio de diccionarios y traductor virtual. Posteriormente de la búsqueda y revisión de información, se procede a seleccionar la información que más aporte al tema y objetivo de esta investigación, descartando artículos 10 que, aunque corresponde al tema se enfocan en otros ámbitos. El procedimiento de búsqueda y clasificación de la información obtenida se detalla a continuación ScienceDirect: 1) Inicialmente se ingresa a la plataforma de la universidad y se selecciona la herramienta biblioteca donde se encuentran las bases de datos. Imagen 1. Menú biblioteca virtual. fuente. Plataforma universidad de la Salle. 2) Posteriormente de entrar a las bases de datos por medio del usuario, se selecciona la base de datos en la que se desea investigar y se selecciona ScienceDirect, Imagen 2. base de datos ScienceDirect. fuente. Plataforma universidad de la Salle. 3) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4” obteniendo como resultado 10.797 documentos. Imagen 3. Búsqueda HDM-4 ScienceDirect. fuente. Plataforma ScienceDirect. 11 4) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “efectos Ambientales HDM- 4” obteniendo como resultado 10 documentos. Imagen 4. Búsqueda efectos Ambientales HDM-4 ScienceDirect. fuente. Plataforma ScienceDirect. 5) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “efectos sociales HDM-4” obteniendo como resultado documentos. Imagen 5. búsqueda efectos sociales HDM-4 ScienceDirect. fuente. Plataforma ScienceDirect. 6) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4 COLOMBIA” obteniendo como resultado 149 documentos. Imagen 6. búsqueda HDM-4 COLOMBIA ScienceDirect fuente. Plataforma ScienceDirect. De acuerdo con los resultados obtenidos en las búsquedas con los conceptos clave, se encuentra gran cantidad de información con el concepto clave HDM-4, buscando filtrar artículos añadiendo los términos efecto social y efecto ambiental los resultados se reducen, mientras que con la búsqueda de el concepto clave HDM-4 COLOMBIA se obtiene buena cantidad de información, obteniendo un total de 10.957 documentos. 12 teniendo esto en cuenta se procede a descartar documentos que no tengan información útil y a seleccionar aquellos que si la tienen. El resumen de los resultados se refleja en la figura 1. figura 1. Resumen búsqueda ScienceDirect. fuente. Elaboración propia. EBSCO 1) Inicialmente se ingresa a la plataforma de la universidad y se selecciona la herramienta biblioteca donde se encuentran las bases de datos. Imagen 1. Menú biblioteca virtual. fuente. Plataforma universidad de la Salle. 2) Posteriormente de entrar a las bases de datos por medio del usuario, se selecciona la base de datos en la que se desea investigar y se selecciona EBSCO. Imagen 7. base de datos EBSCO. fuente. Plataforma universidad de la Salle. 13 3) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4” obteniendo como resultado 40 documentos. Imagen 8. Búsqueda HDM-4 EBSCO. fuente. Plataforma EBSCO. 4) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “efectos Ambientales HDM- 4” obteniendo como resultado 9 documentos. Imagen 9. Búsqueda efectos Ambientales HDM-4 EBSCO. fuente. Plataforma EBSCO. 5) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “efectos sociales HDM-4” obteniendo como resultado 24 documentos. Imagen 10. búsqueda efectos sociales HDM-4 EBSCO. fuente. Plataforma EBSCO. 14 6) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4 COLOMBIA” obteniendo como resultado 1 documento. Imagen 11. búsqueda HDM-4 COLOMBIA EBSCO. fuente. Plataforma EBSCO. De acuerdo con los resultados obtenidos en las búsquedas con los conceptos clave, se encuentra una considerable cantidad de información en la base de datos EBSCO referente al software HDM-4, con un total de 74 documentos para analizar. Los resultados obtenidos se resumen en la figura 2. figura 2. Resumen búsqueda EBSSCO. fuente. Elaboración propia. Engineering Village 1) Inicialmente se ingresa a la plataforma de la universidad y se selecciona la herramienta biblioteca donde se encuentran las bases de datos. 15 Imagen 1. Menú biblioteca virtual. fuente. Plataforma universidad de la Salle. 2) Posteriormente de entrar a las bases de datos por medio del usuario, se selecciona la base de datos en la que se desea investigar y se selecciona Engineering Village. Imagen 12. base de datos Engineering Village. fuente. Plataforma universidad de la Salle. 3) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4” obteniendo como resultado 118 documentos. Imagen 13. Búsqueda HDM-4 Engineering Village. fuente. Plataforma Engineering Village. 4) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4 COLOMBIA” obteniendo como resultado 2 documentos. 16 Imagen 14. búsqueda HDM-4 Engineering Village. fuente. Plataforma Engineering Village. De acuerdo con los resultados obtenidos en las búsquedas con los conceptos clave, se encuentra escasa cantidad de información en la base de datos Engineering Village referente al software HDM-4, con un total de 120 documentos para analizar. al realizar la búsqueda con los conceptos clave efecto social y efecto ambiental, no se encontraron documentos. Los resultados obtenidos se resumen en la figura 3. figura 3. Resumen búsqueda Engineering Village. fuente. Elaboración propia. HDMGLOBAL 1) Inicialmente se ingresa a la herramienta Google y en el buscador se ingresa el termino HDMGLOBAL. 17 Imagen 1. Buscador HDMGLOBAL fuente. Plataforma Google Chrome. 2) Posteriormente de realizar la búsqueda, se ingresa al sitio web. Imagen 15. sitio web HDMGLOBAL. fuente. Plataforma HDMGLOBAL. 3) En la barra de elementos se selecciona la opción servicios, en este menú se puede encontrar toda la información correspondiente al Software HDM-4 ofrecida por el sitio web. Imagen 16. barra de elementos sitio web HDMGLOBAL. fuente. Plataforma HDMGLOBAL. 18 De acuerdo con los resultados obtenidos en la búsqueda mediante la plataforma HDMGLOBAL, se encuentra información importante correspondiente al Software HDM-4 y la conferencia realizada en Santiago de chile en el mes de septiembre del año 2017, esta conferencia reunió distintosexpertos en el software los cuales tocaron distintos temas, siendo una fuente de información importante ya que nos detallan desde la experiencia y a fondo, la manera en que el software opera y las distintas aplicaciones y casos que se han presentado en la cotidianidad. Google Academic 1) Inicialmente se ingresa al sitio web Google Academic. Imagen 17. buscador Google academic. fuente. Plataforma Google academic. 2) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4” obteniendo como resultado 4290 documentos. Imagen 18. Búsqueda HDM-4 Google academic. fuente. Plataforma Google academic. 19 3) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “efectos Ambientales HDM- 4” obteniendo como resultado 402 documentos. Imagen 19. Búsqueda efectos Ambientales Google academic. fuente. Plataforma Google academic. 4) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “efectos sociales HDM-4” obteniendo como resultado 269 documentos. Imagen 20. búsqueda efectos sociales Google academic. fuente. Plataforma Google academic. 5) En la barra de búsqueda se escribe la palabra clave “HDM-4 COLOMBIA” obteniendo como resultado 324 documentos. Imagen 21. búsqueda HDM-4 COLOMBIA Google academic. fuente. Plataforma Google academic. De acuerdo con los resultados obtenidos en las búsquedas con los conceptos clave, se encuentra una considerable cantidad de información en la plataforma Google Academic, se destaca que en todas las búsquedas se encontró gran cantidad de información, el único inconveniente que se presenta en algunos documentos, es que 20 la información no está disponible o no es apta para todo el mundo, sin embargo, la mayoría de documentos tenían acceso libre, se obtuvieron un total de 5285 resultados. Los resultados obtenidos se resumen en la figura 4. figura 4. Resumen búsqueda Google academic. fuente. Elaboración propia. Teniendo en cuenta las búsquedas realizadas en las distintas plataformas previamente mostradas, se procede a la revisión de los documentos en general y seleccionan los documentos que aportan información útil y que dan justificación a este trabajo de grado, a continuación, se presentan los principales documentos seleccionados como antecedentes: - Mendoza et al (2005), ANÁLISIS PARAMÉTRICO DEL SUBMODELO EFECTOS AMBIENTALES DEL HDM4. Partiendo de resultados de estudios y de la necesidad de considerar los efectos ambientales dentro de las políticas del Sector Transportes, se avoca en este documento para analizar el potencial uso del submodelo para el cálculo de emisiones generadas por la operación del transporte carretero. Se incluyen aspectos generales del modelo HDM-4 y de sus posibilidades de aplicación, 21 además de una descripción del submodelo Efectos Ambientales y los parámetros que requiere para la cuantificación de emisiones, Con el uso del modelo de efectos ambientales incluido en el HDM-4, se tiene la posibilidad de conocer la cantidad de emisiones generadas en la red o segmento de la misma, por la operación del transporte carretero sobre la misma. Se concluye que Es evidente que el modelo no representa de manera detallada la cantidad y naturaleza exacta de las emisiones generadas, y el grado de agregación de la información es considerable. De igual manera, el modelo no internaliza los costos ambientales ocasionados por la contaminación ambiental. el autor también destaca que La tendencia mundial apunta a tomar en cuenta no solamente el valor cualitativo de los bienes ambientales, sino también una valoración monetaria de los daños o impactos ocasionados por la contaminación generada por la planeación, construcción y operación de la infraestructura del transporte, en forma de daños a la salud humana, los ecosistemas, bienes materiales, cosechas, etc. - Torres & Chamorro (2014) MODELOS Y PRÁCTICAS ACTUALES EN LA EVALUACIÓN ECONÓMICA Y AMBIENTAL PARA LA GESTIÓN SOSTENIBLE DE REDES DE PAVIMENTOS. la investigación tiene por objeto estudiar los modelos y prácticas en la evaluación económica y ambiental de pavimentos para analizar las ventajas y las limitaciones de la práctica actual e identificar oportunidades para mejorar su gestión sostenible. Una de las principales limitaciones identificadas es la escasez de modelos que consideren de forma integrada los aspectos económicos y ambientales. Se detecta la necesidad de modelos que consideren el efecto sobre 22 los usuarios en zonas de trabajo, así como el uso de nuevas tecnologías y materiales reciclados más respetuosos con el medio ambiente. Tras revisar los análisis, indicadores y modelos utilizados en la evaluación económica y ambiental, se detectó la falta de modelos que contemplen integralmente los aspectos económicos y ambientales. El artículo explica que el Software HDM-4 no incluye el uso de materiales reciclados y nuevas tecnologías en su evaluación ambiental, Ante esta situación, los autores consideran necesario desarrollar un modelo que permita considerar los aspectos económicos y ambientales de manera integral. - Núñez & Pérez (2005), EL MODELO HDM-4: DESCRIPCIÓN Y POSIBILIDADES DE APLICACIÓN DENTRO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE CARRETERAS. El objeto de este artículo es realizar una descripción del programa HDM-4 y subrayar los requisitos a exigir para su posible aplicación en la red de carreteras española. La calibración de los modelos y su inclusión dentro del sistema de gestión de carreteras, son aspectos a tenidos en cuenta. El articulo explica la manera en que el Software evalúa los deterioros de la carretera y una serie de efectos. En particular se realiza una serie de análisis a partir de los modelos, destacando el modelo SEE (Efectos sociales y medioambientales), este modelo determina los efectos producidos por emisiones y ruidos y predice el número de accidentes y la cantidad de consumo de energía. El artículo explica que Los costes sociales y medioambientales se evalúan a partir del consumo energético y el nivel de emisiones de los vehículos. Su consideración permite adoptar soluciones para 23 reducir sus efectos, obteniendo beneficios, tales como, la disminución de los costes de circulación, reducciones en el nivel de contaminación y un descenso en los niveles de importación de energía y por lo tanto una reducción del déficit en la balanza de pagos. Teniendo esto en cuenta, del articulo podemos concluir que los efectos sociales y ambientales que evalúa el software se limita a las variables que determina los efectos producidos por emisiones y ruidos, predice el número de accidentes y la cantidad de consumo de energía, pero no profundiza mas efectos sociales y ambientales. - Kerali (2016), EL PAPEL DEL HDM-4 EN LA GESTIÓN DE CARRETERAS. Es un artículo que habla de cómo trabaja el HDM4, la forma en que el programa planea, programa, prepara y realiza operaciones, y los enfoques que tiene respecto a las variables de entrada, el autor establece que Los efectos sociales y ambientales comprenden las emisiones de los vehículos, el consumo de energía, el ruido del tráfico y otros beneficios para el bienestar de la población servida por las carreteras, limitándose solo a esto en los efectos ambientales. También establece que estima los costos de una gran cantidad de alternativas año por año para un período de análisis definido por el usuario. Todos los costos futuros se descuentan al año base especificada. Para realizar estas comparaciones, se necesitan especificaciones detalladas de programas de inversión, estándares de diseño y alternativas de mantenimiento, junto con costos unitarios, volúmenes de tráfico proyectados y condiciones ambientales. Y concluye que, Aunque los efectos sociales y ambientales a menudo son difíciles de cuantificar en términos 24 monetarios, pueden incorporarsedentro de los análisis económicos de HDM-4 si se cuantifican externamente. - Korytaroca & Hromadka (2014). LA EVALUACIÓN ECONÓMICA DE MEGAPROYECTOS – IMPACTOS SOCIALES Y ECONÓMICOS. El artículo explica que La investigación futura en el área de la evaluación de impacto de megaproyectos de transporte se orientará a la determinación y próxima evaluación de otros costos y beneficios ambientales y socioeconómicos no cubiertos por el modelo HDM-4. Los autores explican en el artículo El método de costos de proyecto en la sombra, el cual se ocupa principalmente de la evaluación del medio ambiente y principalmente de las pérdidas en el medio ambiente causadas por proyectos realizados. El principio del método se basa en la evaluación de los costos relacionados con la oferta de bienes ambientales alternativos en otro lugar de donde estaba ubicado antes y después degradado por el proyecto de desarrollo. Estos costos expresan el valor del medio ambiente que entra en los costos del proyecto de desarrollo durante su valoración de la eficiencia económica. Los autores también hablan del método de dosis-respuesta, el principio básico de este método es la identificación de la relación entre la devaluación del medio ambiente (dosis) y la tasa de su daño (respuesta) causado por la realización del proyecto. 25 - R. Bennett & Greenwood (2003). MODELLING ROAD USER AND ENVIRONMENTAL EFFECTS IN HDM-4. Es una guia correspondiente al software, la cual explica los componentes ambientales y sociales que incluye el programa y la manera en que el programa opera mediante estos, El libro explica con claridad la manera en que el software HDM-4 Evalúa los componentes ambientales , los cuales están compuestos por: las emisiones de los vehículos, los factores que influyen en las emisiones de los vehículos, la manera en que el software HDM-4 interpreta el modelo para las emisiones, ejemplos de predicciones. Los autores también explican el tema del impacto del ruido de los vehículos, habla de la evaluación del efecto del nivel de ruido y también explica el marco del balance energético, teniendo esto en cuenta, es una guía muy útil para comprender lo que tiene y lo que carece el programa respecto a la evaluación ambiental y social. - Pradena & Posada (2007) ANÁLISIS DE INVERSIONES EN CARRETERAS UTILIZANDO SOFTWARE HDM-4. El propósito del documento es analizar la estructura del submodelo Efectos Ambientales, incluido en aspectos generales del modelo HDM-4 y sus posibilidades de aplicación, además de una descripción del submodelo Efectos Ambientales y los parámetros que requiere para la cuantificación de emisiones. Con el uso del modelo de efectos ambientales incluido en el HDM-4, se tiene la posibilidad de conocer la cantidad de emisiones generadas en la red o segmento de la misma, por la operación del transporte carretero sobre la misma. El potencial de esta información es evidente al considerar que hoy en día es ampliamente 26 reconocido que la eficiencia energética, y los efectos ambientales deben ser considerados en los análisis de políticas y proyectos, por lo que los tomadores de decisiones debieran ser capaces de entender las implicaciones energéticas e impactos negativos ambientales de dichas actividades. Se concluye que la implementación del cálculo de emisiones con el submodelo Efectos Ambientales como parte integral del HDM-4, permitiría incluir la variable ambiental en el proceso de toma de decisiones, pudiendo incluso convertirse en un instrumento estratégico para la gestión de la calidad del aire. Con el uso del modelo de efectos ambientales incluido en el HDM-4, se tiene la posibilidad de conocer la cantidad de emisiones generadas en la red o segmento de la misma, por la operación del transporte carretero sobre la misma. - Ríos & Martínez. SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS SOBRE LA CIUDAD DE BOGOTÁ. El presente artículo muestra la forma en que el gobierno local de la ciudad de Bogotá por intermedio de su Sistema de Administración de Pavimentos del IDU, pretende controlar y mantener en óptimas condiciones su Infraestructura Vial espacio público y puentes ya que es una herramienta sistematizada que presta ayuda en la evaluación tanto técnica como económica de los proyectos de mantenimiento, de la infraestructura vial y de espacio público de la ciudad. respecto a los efectos sociales y ambientales El IDU espera que luego de incorporados todos los módulos que se planean analizar se pueda realizar un estudio de este tipo el cual requiere investigaciones de gran magnitud como la energía usada en el sector del transporte lo cual constituye una parte importante del consumo total de energía a nivel mundial. el autor concluye respecto al HDM- 27 4 "Se espera que la implementación de este tipo de sistemas, no se quede en el papel “que todo lo aguata”, es importante que se desarrolle un seguimiento exhaustivo a la aplicación de esta herramienta tan importante, esperando que se pueda cumplir a cabalidad con todo el tema para poder así tener un control adecuado de toda la malla vial sobre la ciudad que conlleve a un óptimo servicio y mejor calidad de vida de sus habitantes. " - Callejas (2019). ANÁLISIS DE FACTORES RELACIONADOS CON LA CALIBRACIÓN DEL MODELO DE EFECTOS DE LOS USUARIOS (RUE) DEL HDM-4 PARA VÍAS DE BOYACA La presente investigación propone el estudio de los factores que se deben tener en cuenta para calibrar el modelo de costos de los usuarios, RUE (efectos sobre los usuarios de las carreteras) dentro del sistema HDM-4 aplicado a las vías de Boyacá, a partir del estudio de bibliografía relacionada con el tema, la recopilación y revisión del estado de arte, de la literatura relevante, las prácticas actuales, y la información de los datos relativos a la calibración del modelo, el autor concluye que Deben siempre considerarse las condiciones locales del proyecto a estudiar, con el fin de lograr una correcta simulación de las emisiones de sustancias contaminantes, teniendo presente condiciones ambientales como clima, humedad, altitud, entre otras, las cuales inciden en el comportamiento de los pavimentos y el desgaste de los vehículos, aspectos sobre los cuales también se pueden abordar investigaciones. 28 - Vergara (2021). ANÁLISIS DE LA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS BASADO EN EL SOFTWARE HDM-4 EN UNA CIUDAD COMO MEDELLÍN En este trabajo se analizó la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema de gestión de pavimentos basado en el software HDM-4 de una vía pavimentada con asfalto en la ciudad de Medellín, teniendo en cuenta los parámetros de tráfico, estructura del pavimento. entro de este análisis se realizó la comparación de cuáles son los costos si se usa o no un sistema de gestión de pavimentos, para administrar la malla vial de la ciudad de Medellín y con el fin de mantenerla en un buen estado por medio de una comparación que mostró las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos. Al realizar este proyecto se busca incentivar el uso de los sistemas de gestión de pavimentos para mejorar la calidad de los pavimentos sin la necesidad de realizar inversiones muy altas. el autor concluye que El uso de un sistema de gestión de pavimentos permite eliminar la subjetividad al decidir las vías que deben de ser intervenidas, permitiendo distribuir los recursos hacia las vías que realmente lo necesitan. Al usar un sistema de gestión de pavimentos se puede justificar objetivamente por qué se realizó la inversión en cierta vía, eliminando la corrupción en esta área y sirviendo como prueba para entes reguladores, también concluye que Debido a que cada vez se hace más importante el apartado ambiental en las diferentes actividades humanas se hace necesario reducir los impactos directos generados por las intervenciones viales yen un futuro proyecto de investigación se podría calcular el efecto de usar un sistema de gestión vial en la reducción impactos ambientales. 29 1.2.2 Planteamiento del problema Los softwares son herramientas empleadas en el campo de la ingeniería civil con el fin de analizar, gestionar y evaluar proyectos, facilitando y agilizando procesos para el usuario. Teniendo esto en cuenta, el Software HDM-4 es una de las herramientas más empleadas en la actualidad para la toma de decisiones en la planeación de carreteras. Según datos de la PIARC (Asociación mundial de la carretera), que gestiona y difunde el programa desde 1998, éste se está aplicando ya en más de 100 países, tanto desarrollados como en vías de desarrollo. Sin embargo, según autores posteriormente mencionados, se ha evidenciado que el Software no contempla impactos sociales y ambientales a largo plazo que permitan el apoyo en la toma de decisiones para la planificación de carreteras. De acuerdo con los objetivos de desarrollo sostenible, Colombia busca Construir infraestructura resiliente, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación. también busca Proteger y promover el uso sostenible de |los ecosistemas terrestres, efectuar una ordenación sostenible de los bosques, luchar contra la desertificación, detener y revertir la degradación de las tierras y poner freno a la pérdida de la diversidad biológica, teniendo en cuenta estos aspectos sociales y ambientales, distintas organizaciones financian estos proyectos encaminados al desarrollo sostenible, por tal motivo al ser el software HDM-4 una herramienta empleada en la gestión de proyectos, es necesario que el programa evalué con mas detalle aspectos socio-ambientales que están presentes en los objetivos de desarrollo sostenible, y en todo proyecto que se realiza. 30 1.2.3 Objetivos 1.2.3.1 Objetivo general Proponer mínimo 2 variables ambientales y 2 variables sociales susceptibles a participar en la toma de decisiones sobre proyectos viales apoyados en el software HDM4, a partir del análisis del sistema actual y el estado del arte al respecto. 1.2.3.2 Objetivos específicos - Analizar los componentes del software HDM 4 Versión 2.08 para la gestión de proyectos viales. - Identificar las debilidades de tipo socio ambiental del software HDM 4 frente a la toma de decisiones en la planeación de proyectos viales a partir de la revisión de literatura. - justificar las variables propuestas. 1.2.4 Estrategia de trabajo Para la elaboración del presente trabajo se tomará como referencia la información bibliográfica sobre el sistema de gestión de carreteras HDM-4, catálogos, normas técnicas, tesis, revistas. Este proyecto al ser una investigación documental, se limita a una revisión de bibliografía y antecedentes correspondientes al software HDM4 y su estado del arte correspondiente a las últimas dos décadas, periodo desde el cual el programa se encuentra en funcionamiento. No se tendrán en 31 cuenta efectos técnicos, para caso de este proyecto las variables a proponer e intervenir se limitan a aspectos ambientales y sociales a largo plazo, el grupo social a quien va dirigido y al cual se enfoca corresponde a profesionales con conocimientos en el campo de la ingeniería civil y específicamente en infraestructura vial o gestión de proyectos. El estado del arte que se investigará no está delimitado a ninguna región en específico, la información que se investigará corresponderá a cualquier fuente de información justificada, seria y segura en cualquier parte del mundo. La investigación se realizará teniendo en cuenta todas las versiones que ha tenido el Software HDM-4 a lo largo de su desarrollo en el tiempo. 1.2.5 Justificación Debido a la necesidad de contar con los medios y las herramientas que puedan contribuir al adecuado desarrollo y la sostenibilidad de la infraestructura vial en América Latina, en los últimos años se han llevado a cabo proyectos de implementación de diversos programas e iniciativas de gestión de varios países de la región, para lo cual se ha empleado el programa HDM-4. Los softwares son herramientas empleadas en el campo de la ingeniería civil con el fin de analizar, gestionar y evaluar proyectos, facilitando y agilizando procesos para el usuario. Teniendo esto en cuenta, y con la generación de nuevas tecnologías se evidencia la necesidad del uso de Softwares en la aplicación de proyectos, como es el caso del Software HDM-4 y su aplicación en la evaluación y planeamiento de carreteras. Según datos de la PIARC (Asociación mundial de la carretera), que gestiona y difunde el programa desde 1998, éste se está aplicando ya en más de 32 100 países, tanto desarrollados como en vías de desarrollo, Colombia al igual que otros países que se encuentran en vía de desarrollo presentan un gran potencial para ser financiados debido a toda la red vial que falta por construir, además, los factores ambientales y sociales se encuentran muy marcados en la toma de decisiones, y son determinantes a la hora de definir que se quiere realizar, un ejemplo de esto es el contexto social de comunidades o resguardos por los cuales se piensa generar una red vial y no se contempla el permiso, ubicación o cultura del grupo social, también se tiene en cuenta que los factores ambientales son mucho más pronunciados en unas regiones respecto a otras y con características muy únicas; por lo tanto, al ser el Software HDM-4 uno de los principales programas para la planeación de carreteras, es necesario intervenirlo mediante las variables previamente propuestas. CAPITULO II: MARCO TEORICO 2.1 sistemas de gestión de carreteras 2.1.1 Evolución de las carreteras Los primeros constructores de caminos aplicaron su técnica probablemente en la misma región del Oriente medio donde apareció la rueda y el animal de tiro. Se tienen registros de carreteras que datan del año 4000 a.C en la región de Mesopotamia. En china y en la India coexistieron caminos en esta época, y a partir del año 3000 a.C en la India se empezaron a usar ladrillos para pavimentar las calles. A partir del año 300 a.C el imperio romano inicia la construcción de una amplia red de calzadas buscando comunicar a las provincias entre sí, mediante 29 grandes 33 arterias en una red que cubría 85000 kilómetros de carreteras, por tal motivo los romanos fueron los primeros que científicamente construyeron las carreteras, llamadas comúnmente calzadas de calx, calcis de piedra caliza, por la utilización de caliza en su construcción. Se puede decir que los romanos generaron uno de los primeros sistemas de gestión vial adoptado a las características y necesidades de la época, ya que se encargaron no solo de la construcción sino también de la administración de las vías. En el apogeo del imperio romano el comercio genero un vínculo de unión entre las culturas europea, norteafricana, china e india. Estos imperios declinan y las rutas comerciales se convierten en rutas de invasión. En Europa los monasterios y los señores feudales conservaban algunos puentes y tramos de calzada cobrando a veces derechos de paso. Sin embargo, al no existir un plan de conservación de caminos adecuado, las calzadas llegaron a ser intransitables. En Francia en el siglo XVII se realiza la creación de la Escuela de Pontset Chaussees, la primera escuela de ingeniería del mundo, y con estos se incluyen los gastos de conservación de carreteras en el presupuesto del Estado. Hubert Gautier, Jean-Rodolphe Perronet y Pierre-Marie-Jereme Trésaguet con el apoyo de Napoleón, generan el desarrollo de un gran sistema de caminos franceses. la gestión de pavimentos como la conocemos en la actualidad nace de un estudio de la AASHO en 1966, a través de un programa de investigación. "National Cooperation Highway Research Program"(NCHRP), con la idea de proveer las bases teóricas para extender los resultados de la famosa prueba AASHO realizada en Otawa. Illinois, entre 1958 y 1961. Haas y Hudson en su libro "Pavement 34 Management System" publicado en 1978, introdujeron definitivamente este concepto en la Ingeniería Vial. (Chávez, 2008). 2.1.2 Definición Sistema de Gestión vial La American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) ha publicado dos definiciones similares, definiendo un sistema de gestión como: a) “Una serie de herramientas o métodos que asisten a quienes toman decisiones a encontrar estrategias costo-efectivas para evaluar y mantener los pavimentos en buenas condiciones de serviciabilidad”. b) “Un conjunto de herramientas o métodos que asisten a quienes toman decisiones a encontrar la estrategia óptima para proveer, evaluar y mantener pavimentos en buenas condiciones de serviciabilidad en un periodo determinado de tiempo” 2.1.3 nivel de proyecto y red en gestión de pavimentos Solminihac & Hernán (2001), plantean que las actividades de gestión de pavimentos se definen según el nivel en que se esté trabajando. de este modo encontramos las siguientes características - El Nivel de Red, incluye fundamentalmente un proceso de observación de un conjunto de pavimentos que conforman una red de caminos, para planificar 35 decisiones para grandes grupos de proyectos o una red de caminos completa a fin de optimizar la asignación de recursos. - En el nivel de proyecto, el proceso de observación es de un proyecto o pavimento en particular, con el propósito de determinar el momento en que se debe realizar mantención y/o rehabilitación. Usa datos específicos de cada proyecto y otorga varias opciones de acuerdo a los objetivos; los modelos usados en este nivel requieren de información detallada de secciones individuales de camino 2.2 SOFTWARE HDM-4 2.2.1 HISTORIA DEL SOFTWARE En el año 1968 el banco mundial financia los primeros estudios en pro de un sistema capaz de evaluar inversiones en carreteras. Posteriormente el instituto tecnológico de Massachussets crea el primer modelo denominado Highway Cost Model (HCM) en base a estudios previos realizados por distintas instituciones estadounidenses y el Transport Research Laboratory del reino unido, que buscaban evaluar los efectos de la construcción y las actuaciones de conservación. Posteriormente se realizaron varios trabajos de campo principalmente en Kenia, India y el Caribe, dando paso a la creación del software HDM-III, el cual incorporaba los resultados de los estudios mencionados. El modelo HDM-III presentaba una serie de limitaciones entre las que destacan: el coste de operación de vehículos considerados no refleja las características de los vehículos modernos, no se consideraban la congestión del tráfico, no se consideraban los pavimentos rígidos, no se consideraba la textura del pavimento, no se consideraba 36 la resistencia al deslizamiento, no se consideraba el impacto medioambiental, ni las condiciones de helada. Finalmente, para el año 2000, se empieza a consolidar lo que hoy es el HDM-4, esta versión ya tiene en cuenta lo referente al estado de los pavimentos, mayor variedad de opciones de mejora y conservación, nuevos tipos de vehículos, y el impacto medioambiental entre otros. 2.2.2 QUE ES EL SOFTWARE HDM-4 HDM-4 es la abreviatura de highway development and management, traducido al español como Administración y desarrollo de carreteras. El software HDM-4 es una Herramienta de gestión y desarrollo dedicada a apoyar a las agencias viales en la toma de decisiones objetiva en sus planes de acción, relacionado con la gestión de red a nivel de planeación estratégica, programación táctica de sus acciones o evaluación de alternativas de inversión. EI modelo permite identificar el estado de una carretera, o tramo de ella, al estar sometida a un determinado uso, según las condiciones prevalecientes y esperadas de la misma en cuanto a geometría, tráfico vehicular, ambiente, etc. (Posada, 2003, p. 1). Lográndose con esto la evaluación de tipo técnico; simultáneamente se puede considerar el aspecto económico al tener presente los costos de los insumos; para el parque auto motor y los de las actividades de construcción y mantenimiento, de la carretera. Se debe tener en cuenta que el Software no se encarga de diseñar, sino lo que hace es emular condiciones que se van a presentar en todo el escenario de una evaluación técnica. 37 figura 6. Análisis de ciclo de vida usando HDM-4 fuente. (Kerali, Visión General del HDM-4, 2001) 2.2.3 NIVEL DE GESTION Para la realización de todo proyecto es importante saber el contexto en que se va a aplicar, es decir, tener claro el nivel de gestión en el cual la herramienta va a ser implementada, por lo tanto, se pueden definir 3 niveles de gestión en los cuales se puede intervenir el proyecto, los cuales son planeación estratégica, programación táctica y proyecto. 38 2.2.3.1 Planeación estratégica Posibilidad de definir políticas con una herramienta de soporte como lo es el HDM-4. Cumplimiento de una función objetiva que permita maximizar la gestión en el largo plazo. - Horizonte temporal: Largo Plazo - Cobertura espacial: red vial completa - Nivel de detalle de la información: muy general 2.2.3.2 Programación táctica Calendizar los programas de inversión, en términos de los objetivos establecidos por la agencia. Optimizar programas y restricciones presupuestarias que se puedan tener. - Horizonte temporal: Mediano plazo - Cobertura espacial: red seleccionada - Nivel de detalle de la información: general 2.2.3.3 Proyecto Evaluar perfiles de inversión. Evaluar y ajustar estrategias y estándares de intervención, Estudiar la sensibilidad de los modelos. Calibrar los modelos que se utilizan para el pronóstico y desarrollo de las redes viales. - Horizonte temporal: Corto plazo - Cobertura espacial: tramo seleccionado - Nivel de detalle de la información: detallada 39 2.2.4 Componentes principales del HDM-4 Para saber que contribución podemos obtener del software es necesario comprender como está estructurado el sistema, en primer lugar, los componentes que lo conforman se dividen en 4 manejadores de datos y 3 herramientas de análisis los cuales están articulados a través de tres familias de modelos o ecuaciones que a través de sus algoritmos permiten el cálculo de distintos aspectos, variables y parámetros que componen la herramienta. Figura 7. estructura general del HDM-4 Fuente. Posada Henao, J. (2003). HDM-4 Guía básica para su uso. 40 2.2.4.1 Manejadores de datos Los manejadores de datos son módulos que tienen el sistema para capturar información pertinente a toda aquella información necesaria para la corrida y análisis del sistema. 2.2.4.1.1 Red de carreteras Se definen parámetros y variables que categorizan a cada camino respecto a las características físicas, asociadas a los pavimentos, a la geometría, a su funcionalidad. Es un módulo que permite organizar a información de los segmentos teniendo en cuenta la sectorización y ramificación previamente elaborada acorde al nivel de gestión de nuestra red vial. 2.2.4.1.2 Flota vehicular Se dedica a la definición de las categorías o tipos de vehículos que caracterizan el parque vehicular que circula por las redes viales, en este módulo se definen características físicas y mecánicas 2.2.4.1.3 Trabajos Define los estándares, políticas y acciones que se ejecutan en cuanto al trabajo de mantenimiento y conservación en los pavimentos en un país o región, así mismo también definir las características de los distintos mejoramientos que eventualmente podría aplicarseal pavimento tales como ensanchamiento, realineamiento de trazados entre otros. 2.2.4.1.4 Configuración Permite definir las condiciones y características locales a las cuales se va a ver expuesto el programa en su aplicación, exige la parametrización 41 local, exige la calibración y ajuste de los modelos y ecuaciones del programa y para ello tiene una serie de sub módulos que cumplen esta función. 2.2.4.2 Herramientas de análisis Las tres herramientas de análisis (Estrategia, Programa y Proyecto) operan sobre la información definida en los gestores de datos 2.2.4.2.1 Proyecto Evaluar perfiles de inversión, evaluar estándares de inversión, estudiar la sensibilidad de los modelos, calibrar los modelos. 2.2.4.2.2 Programa Calendarizar programas de actuaciones, optimizar programas con restricción presupuestaria. 2.2.4.2.3 Estrategia Definición de políticas a largo plazo. Maximización de la rentabilidad, maximización de la condición de la red, minimización de costos para alcanzar un objetivo 2.2.4.3 Modelos son ecuaciones que a través de sus algoritmos permiten el cálculo de distintos aspectos, variables y parámetros que componen la herramienta. 42 2.2.4.3.1 RDWE (Road Deterioration and Work Effects - Modelos de deterioro y efectos de los trabajos) evalúa curvas de deterioro de pavimentos y efectos de los trabajos de intervención, en otras palabras, lo que trata de hacer es situar de manera ficticia lo que sucedería a la carretera con determinada estructura y en determinadas condiciones a lo largo de los años. con un estándar de construcción para definir una estructura de pavimento, se puede tener una curva de evolución de comportamiento de varios parámetros que definen la condición del camino, y sobre esa base saber cuándo corregir una determinada tendencia de comportamiento. 2.2.4.3.2 RUE (Road USER Effects – modelo de efectos de los usuarios) evalúa velocidades de operación, consumo de insumos operacionales, tiempos de viaje. Se busca Con estos efectos poder establecer la eficiencia funcional de la infraestructura, permite la opción de plantear el mejoramiento de una vía, una ampliación, un ensanchamiento o un proyecto alternativo como una segunda calzada para subsanar temas operativos. si se requiere, sirve para establecer el cálculo de los beneficios que perciben los usuarios si se busca realizar un análisis económico-social y se deben justificar las inversiones que se van a llevar a cabo, se obtienen indicadores de VAN y TIR, indicadores de gestión con los cuales se pueden tomas decisiones en términos de rentabilidad social 43 Figura 8. Componentes de los efectos del usuario de la carretera. Fuente. Bennett & Greenwood (2003). modelling road user and environmental effects in hdm-4. 2.2.4.3.3 SEE (Safety, Energy and Environmental Effects- modelos de seguridad vial, balance de energía y efectos ambientales) Determina los efectos de las emisiones de vehículos y el consumo de energía. Los modelos evalúan separadamente el consumo global y nacional de energía no renovable usada por vehículos motorizados, el consumo de energía renovable usada por los 44 vehículos no motorizados y la energía usada en los trabajos de la carretera. Respecto a la parte medioambiental, el modelo analiza las emisiones junto con los parámetros predefinidos para los tipos de vehículos estándar. 2.3 EFECTOS AMBIENTALES CARRETERAS 2.3.1 Impactos ecológicos En general, los proyectos viales han sido considerados como obras que representan un beneficio social y económico para las regiones y mejoran la calidad de vida de los habitantes, por tanto, se constituyen en un elemento importante de desarrollo. Sin embargo, la apertura de carreteras, al igual que todas las obras de infraestructura y actividades humanas, causa efectos negativos sobre el ambiente, cuya identificación y evaluación es importante con el fin de diseñar estrategias que eviten, mitiguen y compensen estos impactos. (Arroyave et al. 2006) La evaluación de un impacto ecológico se puede aplicar en un amplio rango de escalas para evaluar los efectos sobre una determinada especie o un ecosistema completo. La evaluación de los impactos ecológicos Esta basada en la identificación de componentes calve de los ecosistemas y la compresión de los factores y procesos que determinan las interacciones entre ellos de manera que los impactos de actividades especificas pueden superponerse a las condiciones de base y sus posibles efectos potenciales. (Treweek, 1995). 45 2.3.1.1 Directos - Perdida o destrucción de hábitat. - Compactación de suelos con efecto a largo plazo. - Erosión en los taludes y desmontes de nueva creación. - Composición química del suelo y vegetación. - Muerte de individuos. - Perdida de individuos por emigración. - Fragmentación de hábitats. 2.3.1.2 Indirectos - Muerte de individuos por perdida de la calidad de hábitat. - Alteración de la dinámica de poblaciones debido a cambios en la viabilidad de recursos a su distribución. - Muerte de individuos atraídos a la carretera en busca de comida o por la sal empleada para el deshielo. - Reducción de éxito en la reproducción, dando viabilidad a reducción de población. - Debido a la accesibilidad que proporcionan las carreteras, impactos en las zonas inalteradas. - Efectos retardados como alteraciones en la relación presa-depredador debido a la perdida de especies clave. 2.3.1.3 Acumulativos - Perdida irreversible de la diversidad de habitad. 46 - Perdida de habitad progresiva y fragmentación. - Superación del umbral de viabilidad. 2.3.1.4 Asociados y sinérgicos - Efectos tóxicos atribuibles a la mezcla de contaminantes los cuales están dentro de los limites de tolerancia. Puede reducir la viabilidad de individuos o afectar al éxito reproductivo de todas las poblaciones. - Impactos ecológicos atribuibles a acciones ligadas o asociadas debido a la combinación de efectos. 2.3.2 Fragmentación de hábitat La fragmentación ocurre cuando un hábitat grande y continuo se reduce y se subdivide en dos o más fragmentos. Este fenómeno está casi siempre asociado a la tala de bosques para su conversión en otros usos del suelo, pero también ocurre cuando el área es atravesada por una carretera, canal, línea de transmisión u otra obra de infraestructura que divida el área (Primack, 1998). La intrusión física en el territorio ocasiona perturbaciones y efectos de barrera en el entorno circundante a la infraestructura, lo cual reduce aún más la cantidad de habitad adecuado o disponible para la fauna. (Seiler, 2001) 2.3.3 Efecto barrera En ecología se denomina barrera a una discontinuidad importante de hábitat, por lo general un accidente geográfico que impide la expansión de determinadas especies. Las carreteras actúan como barreras para el movimiento de animales, 47 reduciendo así la accesibilidad a los recursos del otro lado. Este efecto limita la dispersión de los individuos de las poblaciones afectadas, tanto de plantas como animales. Figura 9. Relación entre la intensidad del tráfico y el efecto barrera INTENSIDAD DE TRAFICO PERMEABILIDAD Carreteras con tráfico inferior a 1.000 vehículos /día. Permeable a la mayoría de las especies. Carreteras con 1.000 a 4.000 vehículos. Permeable a algunas especies, pero evitada por las especies más sensibles. Carreteras con 4.000 a 10.000 vehículos día. Las barreras, el ruido y el movimiento de vehículos pueden ahuyentar a muchos animales. Otros tratan de cruzarla y son atropellados. Autopistas con un nivel de tráfico superior a 10.000 vehículos/día. Impermeable a la mayoría de las especies. Mueren prácticamente todos los animales que la intentan cruzar. Fuente. IIuel, 2003; Rosell, 2003 Según Primack(1998), las vías rompen la continuidad del dosel (estrato superior de los bosques) e interrumpen las posibilidades de movilidad de los animales. Las barreras también pueden restringir la habilidad de los organismos de encontrar sus parejas, lo que puede llevar a la pérdida de su potencial reproductivo. 2.3.4 Efecto de borde En el caso de carreteras este efecto se presentará en las inmediaciones o borde de la vía, donde se crearán condiciones con mayor temperatura, menor humedad, mayor radiación y mayor susceptibilidad al viento. Según lo reportado por 48 Goosem (1997), este efecto de borde puede penetrar 50 m para aves, 100 m para los efectos micro climáticos y 300 m para insectos. El efecto que se produce es la introducción de especies de borde o generalistas en los hábitats de bosque; las especies que tienen capacidades buenas de dispersión, capaces de invadir y colonizar hábitats alterados son atraídas a los bordes y pueden penetrar al interior. Las especies de borde se sienten atraídas a estos nuevos hábitats y muchas de ellas son depredadoras de huevos o de pichones o parásitos de nidos, lo que reduce el éxito reproductivo de las especies de interior (Goosem, 1997). 2.3.5 Atropellamiento Con el rápido desarrollo de las ciudades y el aumento de las poblaciones humanas se ha incrementado la red vial, con lo cual ha surgido una nueva fuente de mortandad de animales que se ha venido convirtiendo en una amenaza cada vez mayor para las poblaciones de animales involucrados. Diversas investigaciones se han realizado en el mundo (figura 3) sobre todo en Estados Unidos, algunos países europeos y Australia, las cuales revelan cifras preocupantes del número de animales atropellados y la amenaza que esto representa para algunas especies en el futuro. 49 Figura 10. Casos reportados de atropellamiento en el mundo Fuente. Arroyave et al. 2006 Las consecuencias vienen determinadas por distintos factores como el tamaño del animal, la velocidad del vehículo, el estado de la carretera, etc., teniendo una gran variedad de efectos tanto para los usuarios de la vía como para los animales. Los resultados más habituales son daños en los vehículos que chocan con el animal, así como otros que pueden circular por la vía, traumas emocionales, atención de servicios de emergencia, sanitarios, etc. Para los animales supone un riesgo para su supervivencia, especialmente para especies protegidas o en peligro de extinción que pueden reducir sus poblaciones de una manera significativa para la supervivencia de sus poblaciones. 50 2.3.6 Patrones reproductivos La circulación de vehículos por las carreteras no sólo afecta la fauna por el atropellamiento que causa muertes directas a miles de individuos, sino que genera cambios en sus actividades reproductivas, los cuales pueden disminuir las poblaciones y causar una posible extinción local dentro de la región afectads. Otros factores ocasionados por el funcionamiento de las carreteras que tienen un efecto sobre la fauna son el movimiento mismo de los carros, las vibraciones, las luces artificiales y la presencia humana (Goosem, 2002) 2.4 EFECTOS SOCIALES CARRETERAS 2.4.1 Efectos e impactos sociocultares de las carreteras De acuerdo con la bibliografía consultada, y teniendo en cuenta lo estipulado por la Guía de manejo ambiental Proyectos de Infraestructura Urbana del INVIAS, se definen los siguientes efectos socio-culturales generados por las carreteras: 2.4.1 Generación de desplazamiento poblacional y productivo Hace referencia al traslado involuntario de las Unidades Sociales localizadas en las áreas requeridas para el desarrollo del proyecto; genera impactos en los hogares y actividades económicas. 2.4.2 Daños a la infraestructura de predios Afectación a la infraestructura de las construcciones que se encuentran en vecindad a la obra ya sea de carácter privado o público como instituciones de servicios públicos, de servicios sociales o escenarios recreativos entre otras. 51 2.4.3 Afectación a la infraestructura de los servicios públicos Se refiere a los daños a las redes de servicios públicos de acueducto, energía o de gas natural porque las redes se encuentran en vecindad a la obra. Forma parte de este impacto el daño a mangueras que particularmente la comunidad tiene para la conducción del agua desde sus fuentes hasta las viviendas en las áreas rurales de los municipios. 2.4.4 Afectación a la infraestructura vial Se refiere a los daños que se pueden generar sobre los pavimentos, por la operación de la maquinaria y equipos; por la realización de las actividades constructivas sobre ellas y por el desvío de tráfico pesado sobre vías que no tienen la capacidad para dicho tráfico. 2.4.5 Alteración a la dinámica de las instituciones Se refiere a los cambios en la dinámica que presentan cotidianamente las instituciones que se encuentran en vecindad al frente de obra, tales como establecimientos educativos, hospitales, instituciones prestadoras de servicios e instituciones que diariamente atienden a gran cantidad de usuarios. Especial atención debe darse a los establecimientos educativos y de salud 2.4.6 Afectación a las actividades económicas 52 Se refiere a los cambios que pueden presentarse en la actividad económica por las actividades de obra, tales como el daño a las mercancías, el desmejoramiento del servicio que presta y la disminución de ingresos. 2.4.7 Afectación a la movilidad peatonal y vehicular Hace referencia a la obstaculización temporal de la vía, al impedimento para el acceso al servicio de transporte público, a la movilidad peatonal, a la disminución del área de rodamiento mientras se realizan las obras, entre otros, alterando la dinámica propia de los usuarios del corredor vial. 2.4.8 Generación de accidente Es la probabilidad de ocurrencia de un accidente, derivada de la curiosidad en niños y adultos; puede presentarse entre los habitantes intromisión clandestina al área de la obra y en general el mismo cambio en la movilidad y por la falta de precaución. Este impacto puede generar conflictos con las comunidades. 2.4.9 Afectación al acceso a los predios Hace referencia al impedimento para el acceso a los predios, afectando el ingreso y salida a garajes, de las mercancías y clientes de las actividades económicas, a los insumos que se requieren para los cultivos, a los vehículos y maquinaria en períodos de siembra y cosecha, al ingreso de estudiantes a los establecimientos educativos, al ingreso de los usuarios de las instituciones del AID, entre otros. 2.4.10 Incremento en la demanda de bienes y servicios 53 Este impacto se identifica como la demanda de servicios públicos y privados, además de bienes y servicios requeridos por personal vinculado a la obra que no es residente habitual en el AID. 2.4.11 Afectación del patrimonio arqueológico y cultural Afectación que podría presentarse en bienes que son y que pueden llegar a ser patrimonio arqueológico, cultural o histórico de la Nación. 2.4.12 Generación de conflictos con la comunidad Todos los impactos que pueda generar la obra, son susceptibles de terminar en conflictos con las comunidades por falta de información veraz y oportuna, por la deficiente aplicación de las medidas del Plan de Manejo Ambiental, por el incumplimiento de los acuerdos pactados en procesos de concertación, entre otros. 2.4.13 Afectación a la salud de los trabajadores Afectación por exposiciones al ruido, emisiones, malos olores y riesgos de accidente por sus actividades. CAPITULO III: CAMPAÑA INVESTIGATIVA 3.2 IIRSA La Iniciativa para la Integración de la Infraestructura Regional Sudamericana (IIRSA) es un plan de interconexión de infraestructura y no una iniciativa de integración real que implicaría además una serie de procesospolíticos, sociales y económicos. IIRSA busca 54 incrementar la competitividad de la región frente a los mercados internacionales y, para ello, considera indispensable superar las “barreras geográficas” del continente como la Cuenca Amazónica o la Cordillera de los Andes. Con este fin se promueven proyectos de construcción de carreteras, ferrocarriles, hidro vías, puertos, gasoductos, oleoductos, telecomunicaciones, y otras obras que en la mayoría de casos trascienden las fronteras nacionales. Teniendo en cuenta que para la realización de proyectos viales es implementado el uso del software HDM-4, por lo tanto, se investigaron casos de estudio en los cuales se evidencian los efectos sociales y ambientales que no son tomados en cuenta por el software HDM-4 pero que están presentes en los distintos proyectos. 3.1 casos de estudio IIRSA - 3.1.1 caso de estudio 1 Andrada & Pereira (2007). IIRSA en Argentina: Mega Infraestructura ¿Solución a la crisis o generación de conflictos sociales? Ruta Nacional 14 (ARGENTINA): El objetivo oficial del proyecto es la ampliación de la capacidad operativa de la vía y un sustancial incremento de la seguridad vial, optimizando el flujo de transporte carretero entre Argentina y Brasil, y promoviendo su integración y su desempeño en los mercados globales. El proyecto consiste en la realización de obras nuevas y de remodelación, para convertir la RN N.º 14 en una Autovía de dos carriles por cada sentido de circulación. se llevaron a cabo varios estudios y seguimientos del proyecto, cuyos resultados determinaron la 55 existencia de importantes impactos ambientales y sociales que podrían constituir un serio obstáculo para la construcción de la obra. IMPACTOS SOCIALES: Reasentamientos: El proyecto presenta como alternativa la reubicación de 227 familias en 84 viviendas; Expropiaciones: Se requiere la expropiación de 430 hectáreas repartidas en 174 lotes rurales con la erradicación de 1.299 árboles frutales. La experiencia en materia de implementación de megaproyectos de infraestructura, nos indica que la escasez de información y articulación socio -ambiental ha desembocado muchas veces en una notable marginalización de cientos de comunidades que no solo deben soportar las consecuencias negativas de la mala utilización de los recursos naturales y la modificación de su hábitat, sino que padecen la vulnerabilidad de sus derechos humanos como es el caso del derecho a la salud, a una mejor calidad de vida, a la participación pública informada, entre tantos otros. IMPACTOS AMBIENTALES: Vegetación Arbórea: existe sobre la franja afectada por el proyecto 645 árboles que deberían removerse con motivos de construcción de la obra, se afectarían además 35 hectáreas de bosque natural en la que se encuentran especies protegidas como el palo rosa y la araucaria. Debido a los altos impactos ambientales identificados, la Dirección de Vialidad solicitó nuevos estudios y la consideración de nuevas alternativas. Por el momento este tramo de la Ruta N.º 14 no se encuentra en el proyecto a ejecutar. 56 - 3.1.2 caso de estudio 2 Rioja (2010) Los impactos de la carretera interoceánica en la Amazonía sudoccidental Universidad Amazónica de Pando (BOLIVIA). El impacto de las carreteras en regiones tropicales húmedas sobre la vida natural y social es un tema de debate, ya que, si bien ellas estimulan el crecimiento económico y atenúan tensiones sociales de otras regiones con poblaciones más densas, también contribuyen a la destrucción de un patrimonio natural invaluable y porque muchas veces atropellan los derechos y los anhelos de las poblaciones locales, sean ellas indígenas o tradicionales. Los balances entre los aspectos positivos y negativos del uso de las carreteras en el trópico húmedo nunca son positivos en términos ambientales, aunque pueden serlo en términos sociales y económicos. Impactos ambientales directos e indirectos: 1) incremento considerable de la deforestación para fines agropecuarios. 2) degradación del recurso forestal por explotación anárquica. 3) incremento de la incidencia de incendios forestales. 4) aceleración del ritmo de pérdida de biodiversidad. 5) aumento de los riesgos de invasión de áreas naturales protegidas. 6) incremento de la contaminación de origen agrícola, urbano y minero. 7) reducción del valor protector del bosque (deforestación, descremado e incendios) en las cuencas hidrográficas, incremento de incidencia de fenómenos erosivos violentos y de inundaciones, así como reducción de la calidad del agua e irregularidad de su flujo. 57 8) reducción del potencial de la región para proveer otros servicios ambientales, como fijación de carbono. Impactos sociales directos e indirectos 1) invasión de los territorios residuales de los últimos grupos de indígenas aislados. 2) invasiones en tierras de pueblos indígenas. 3) gran incremento de conflictos por la tierra y por su uso. 4) incremento de cultivos y actividades ilegales. 5) incremento de la inmigración y formación de barriadas en las zonas urbanas 6) mayor impacto sobre restos arqueológicos. 7)deterioro o alteración de los padrones culturales. 8) Aumento de la prostitución, del trabajo con ribetes esclavistas y de la delincuencia en general. 9) el incremento de los conflictos por la tierra y por su uso. De los problemas anteriores los más graves, por su carácter irreversible y por ende urgente Son el impacto sobre los pueblos indígenas en aislamiento voluntario que están siendo presionados por invasores en territorios cada vez menores y superpuestos, lo que genera conflictos mortales entre ellos y el avance caótico, ambiental y socialmente destructivo de la explotación de oro 58 - 3.1.3 caso de estudio 3. Sampaio (2007). Los impactos socio ambientales causados por la Iniciativa para la Integración de la Infraestructura Regional Sudamericana (IIRSA) (BRAZIL): IIRSA ha venido a convertirse en un importante instrumento para el crecimiento económico y la reducción de la pobreza, de manera que brinde condiciones de vida dignas a los habitantes de comunidades aisladas, generando crecimiento económico y nuevas oportunidades de negocios. Sin duda, es un ingrediente esencial para el bienestar de América del Sur en el futuro. Sin embargo, sus proyectos no serán posibles sin superar “obstáculos naturales”, como la Amazonía, el Pantanal y la Cordillera de los Andes, ecosistemas extremadamente vulnerables a los cambios y patrimonio sociocultural y ambiental intacto por el hombre. Según Killen. La Amazonía es el hogar de innumerables comunidades indígenas que luchan por adaptarse a un mundo globalizado. Desafortunadamente, IIRSA se estructuró sin considerar adecuadamente su potencial impacto ambiental y cultural y, por lo tanto, representa una amenaza latente para estos ecosistemas y culturas. Ejemplo de corredores viales, que inducen a la ocupación desordenada de sus inmediaciones, generando presión sobre tierras indígenas y unidades de conservación, que en contextos históricos fueron, en varias ocasiones, objeto de invasiones por parte de usurpadores y madereros. Todo esto tiene varias otras consecuencias, como el aumento de la violencia contra estos pueblos, así como la migración de miles, quizás millones de personas a la región, la cacería desordenada de animales y la pérdida paulatina de conocimientos 59 tradicionales y culturales. Otra consecuencia importante de los corredores viales es la implementación de la agricultura, como es el ejemplo de la rápida extinción de la maleza en el cerrado, causada por la práctica. Según Killen, es el mayor objetivo para la modificación del uso del suelo en la región; y se expandirá aún más rápido para servir a los mercados globales a medida que las carreteras construidas bajo elparaguas de IIRSA hagan accesibles tierras que alguna vez fueron remotas, y las nuevas tecnologías agrícolas hagan que la producción sea más rentable. Con la implementación de IIRSA, de la forma actual, todo el hábitat natural del cerrado podría desaparecer alrededor de 2030 “No hay ningún estudio que trate de mejorar las carreteras, aumento de la deforestación y las emisiones de carbono, ni cómo la deforestación podría afectar los patrones de lluvia locales y continentales”. En este caso, los corredores viales, además de fragmentar el desplazamiento natural de especies, provocado por el cambio climático, traerán influencia humana. En cuanto a la mitigación de las obras en sí, la Organización Internacional de la Conservación afirma que el desarrollo es posible de manera sostenible, transformándolo solo en un instrumento de desarrollo y no en el objeto principal, a partir de acciones como: La construcción de un proceso participativo para el desarrollo sostenible; planificación territorial a escala adecuada, medidas de regularización de tierras; fortalecimiento de estructuras urbanas y de servicios en el área de influencia de las obras, preparándose para posibles flujos migratorios de población; implementación de programas de inclusión social (...); fomentar actividades no depredadoras y fomentar actividades forestales sostenibles; 60 fortalecimiento de la gobernabilidad en las poblaciones afectadas, aumentando la presencia del Estado en las áreas de influencia, con el fortalecimiento de instituciones como el Ibama, el Incra y la Policía Federal; consolidación y fortalecimiento de las áreas protegidas bajo la influencia de los proyectos, con la elaboración o actualización de sus planes de manejo y aumento de fiscalización; creación e implementación efectiva de nuevas unidades de conservación que garantice la conectividad del paisaje, el mantenimiento de los servicios ambientales y la preservación de Áreas Prioritarias para la Conservación; fortalecimiento de la gobernabilidad en las Tierras Indígenas y comunidades comunidades tradicionales afectadas, además de la adopción de medidas para mitigar los impactos sobre las poblaciones indígenas, quilombolas y otras comunidades tradicionales; cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero resultantes directa o indirectamente de la obra, y las medidas adecuadas para compensarlas - 3.1.4 caso de estudio 4. Dourojeanni Marc (2006) Estudio de caso sobre la carretera Interoceánica en la Amazonía sur del Perú: Una de las obras de esta iniciativa que está siendo ejecutada es la carretera Interoceánica entre Brasil y Perú, que se justifica, por una parte, en la creación de un acceso de los productos brasileños hacia los puertos peruanos del Pacífico y, por otra, en la promoción del desarrollo de la deprimida y populosa región sur del Perú. La región amazónica por la que pasará la carretera es la más natural que queda en la Amazonía peruana y ostenta una de las mayores concentraciones de 61 biodiversidad del planeta, que incluye una elevada proporción de endemismos debido a su buen estado de conservación general y a la diversidad de ecosistemas ocasionados por la gradiente altitudinal. También sirve de refugio a un número considerable de grupos indígenas que viven en aislamiento voluntario. Por ello, el mejoramiento de esta carretera reviste una importancia única en términos de riesgos para los esfuerzos mundiales de conservación de la biodiversidad y de respeto por los derechos de las últimas poblaciones humanas que viven sin o con muy poco contacto con la sociedad moderna. IMPACTOS AMBIENTALES. Figura 11. impactos ambientales directos carretera interoceánica. Fuente. Dourojeanni Marc (2006) 62 Indirectos: Deforestación, degradación del bosque por explotación, incendios forestales, explotación de oro, perdida biodiversidad, invasión áreas protegidas, cultivos de coca. Figura 12. impactos ambientales indirectos carretera interoceánica. Fuente. Dourojeanni Marc (2006) IMPACTOS SOCIALES Y CULTURALES PROBABLES: Impactos sobre los indígenas (reducción de sus territorios, intrusión en territorios ajenos, invasión de agricultores a tierras), población rural y urbana ( la creación de carreteras lleva a la posibilidad de invasiones generando desequilibrio entre la demanda y oferta de servicios públicos, Uno de los procesos más comunes próximos a carreteras en construcción o en operación, en especial en condiciones tropicales, es el rápido desarrollo de la 63 prostitución, la prostitución infantil y otros males sociales vinculados a la presencia de hombres sin mujeres, tanto durante la construcción y mantenimiento de la vía como posteriores, dada la presencia de camioneros y viajeros. Alcoholismo, drogadicción y sus secuelas delincuenciales ya son cosa común, e incluye atentados al pudor y violaciones). Figura 13. impactos sociales carretera interoceánica Fuente. Dourojeanni Marc (2006) - 3.1.5 caso de estudio 5. Dávalos (2009) La iniciativa para la integración de la infraestructura regional sudamericana (iirsa) en ecuador desde un enfoque de derechos humanos: el caso del proyecto del eje multimodal manta-manao. 64 En Ecuador, el eje multimodal Manta-Manaos es el proyecto de IIRSA que más ha motivado la alerta en la sociedad civil y las organizaciones indígenas, ya que buscaría convertir al río Napo en una hidrovía para el transporte de mercaderías en grandes cantidades, poniendo en peligro uno de los puntos de mayor diversidad biológica del planeta por su especial ubicación, así como los derechos de las personas pertenecientes a las comunidades indígenas y campesinas de la zona. estos son los principales impactos sociales y ambientales que se destacan en el documento: 1) Afectación a los ecosistemas y destrucción de la biodiversidad de áreas naturales protegidas, patrimonios naturales de la UNESCO y humedales RAMSAR, ubicados a lo largo de la ruta. 2) Falta o inadecuación de estudios y evaluaciones de impacto ambiental y social, así como de procesos de consulta previa y consentimiento libre e informado. 3) Falta de acceso a la información pública y escasa o nula participación de las comunidades afectadas. 4) Desplazamientos forzados de personas y comunidades. 5) Degradación y extinción de recursos naturales y pérdida de modos tradicionales de vida, sin compensación justa 6) Violación a varios derechos humanos, principalmente derechos colectivos de los pueblos y comunidades indígenas. 7) Colonización de la zona y consiguiente Desculturización de las comunidades. 8) Impactos sobre pueblos ancestrales no contactados. 65 3.3 CASOS DE ESTUDIO EN COLOMBIA. 3.2.1 RUTA DEL SOL - Arrieta et al (2016) ANALISIS DEL IMPACTO SOCIAL PROYECTO DE INFRAESTRUCTURA VIAL RUTA DEL SOL SECTOR 2 TRAMO 5 MUNICIPIOS DE SAN ALBERTO Y AGUACHICA – CESAR. La investigación aborda las prácticas de responsabilidad social que implementan las empresas con el fin de mitigar las problemáticas y el impacto social negativo causado a la población del área de influencia de las obras, por otro lado, analiza el alcance que tienen las prácticas responsables y se indaga acerca de la responsabilidad social contenida en el apéndice social del contrato de concesión suscrito. La investigación toma como base la identificación de las problemáticas sociales y el impacto causado a partir de la ejecución del proyecto vial Ruta del Sol sector 2 tramo 5, en la población del área circundante a las obras municipios de San Alberto y Aguachica (Cesar). la ejecución de los proyectos de infraestructura vial por parte de las concesiones significa desarrollo para el país y a su vez generan problemas sociales que impactan a las poblaciones del área de influencia donde se ejecutan las obras, problemas que deben ser atendidas por las
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