Guía metodológica para la identificación de daños hidrogeomorfoló

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SIN SIGLA

Lusbin CABALLERO GONZALEZ

3/2/2024

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
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Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería
5-2017
Guía metodológica para la identificación de daños Guía metodológica para la identificación de daños
hidrogeomorfológicos en el suelo y mitigación de riesgos en hidrogeomorfológicos en el suelo y mitigación de riesgos en
laderas después de un fenómeno de incendio forestal laderas después de un fenómeno de incendio forestal
Miguel Andrés Saavedra Bustamante
Universidad de La Salle, Bogotá
Camilo Andrés Montenegro Arcila
Universidad de La Salle, Bogotá
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Saavedra Bustamante, M. A., & Montenegro Arcila, C. A. (2017). Guía metodológica para la identificación
de daños hidrogeomorfológicos en el suelo y mitigación de riesgos en laderas después de un fenómeno
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GUÍA METODOLÓGICA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE DAÑOS
HIDROGEOMORFOLÓGICOS EN EL SUELO Y MITIGACIÓN DE RIESGOS EN
LADERAS DESPUÉS DE UN FENÓMENO DE INCENDIO FORESTAL

MIGUEL ANDRÉS SAAVEDRA BUSTAMANTE
CAMILO ANDRÉS MONTENEGRO ARCILA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2017

Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el Suelo y
Mitigación de Riesgos en Laderas Después de un Fenómeno de Incendio Forestal

Miguel Andrés Saavedra Bustamante
Camilo Andrés Montenegro Arcila

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de:
Ingeniería Civil

Director Temático.
Ing. Fernando Alberto Nieto Castañeda

Universidad de La Salle
Facultad de Ingeniería
Programa de Ingeniería Civil
Bogotá D.C.
2017

Nota de aceptación:
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________

__________________________________
Firma del presidente del jurado

__________________________________
Firma del jurado

Bogotá, mayo de 2017

Agradecimientos
Los autores presentan sus agradecimientos al Ing. Fernando Alberto Nieto Castañeda por
compartir su tiempo en la elaboración y desarrollo de este proyecto de grado y con todo corazón
en estas cortas palabras agradecemos concejos y críticas que nos ayudó a consolidar este trabajo
de grado.
A los profesores del programa de ingeniería civil que de diferentes formas nos han apoyado,
impulsado y colaboración en la consolidación de este proyecto de grado.

Dedicatoria
Le dedico este logro a:
A mi padre Miguel Saavedra Leal que de forma constante y desinteresada me apoyado
durante todo este largo proceso que ya está llegando a su fin con la presentación de este proyecto
de grado.
A mi madre Martha Elisa Bustamante Parra que de forma amorosa y valiente me ha
impulsado y motivado a continuar este proceso en los momentos difíciles y que a través de su
amor me ha impulsado a consolidar este proyecto de grado.
A mis amigos y allegados que con su amistad me han dado fortaleza para continuar este
camino que me he propuesto hace años en la consolidación de mi carrera profesional y este
proyecto de grado.

Miguel Andres Saavedra Bustamante.

Dedicatoria

A mis padres, Luis Alberto Montenegro y Mercedes Arcila López, por brindarme su apoyo
incondicional, fortaleza y motivación, para seguir cada día hacia adelante en mi formación como
profesional, por enseñarme a valorar y respetar el esfuerzo que decidieron hacer por darme la
oportunidad de estudiar y ser la motivación de seguir llevando una vida llena de logros
impulsados por la humildad.
A mis hermanos María Montenegro, Antonio Montenegro y Adriana Montenegro, a mi
sobrina Laura S. Montenegro y familiares por apoyar mis ideas y estar siempre presentes para
compartir mis triunfos y mis derrotas.
A todas y cada una de las personas que estuvieron vinculadas en este proceso, tanto
compañeros como docentes, por ayudarme a ser una mejor persona y ampliar mi perspectiva y
visión de mi entorno para poder servir a la sociedad desde mi vida profesional.

Camilo Andres Montenegro Arcila.

Contenido
Introducción .................................................................................................................................... 1
Capítulo 1: Generalidades ............................................................................................................... 2
Título del Proyecto ...................................................................................................................... 2
Descripción del Proyecto ............................................................................................................ 2
Planteamiento del Problema ........................................................................................................ 2
Formulación del Problema .......................................................................................................... 2
Justificación ................................................................................................................................. 3
Objetivos ..................................................................................................................................... 3
Objetivo general ...................................................................................................................... 3
Objetivos específicos ............................................................................................................... 4
Capítulo 2: Marco Referencial ........................................................................................................ 5
Antecedentes ............................................................................................................................... 5
Marco Teórico ........................................................................................................................... 12
Incendio forestal. ................................................................................................................... 13
Tipos de incendio................................................................................................................... 14
Marco Conceptual ..................................................................................................................... 15
Amenaza. ............................................................................................................................... 15
Análisis de riesgo...................................................................................................................15
Capacidad de retención hídrica (infiltración). ....................................................................... 16

Caracterización de amenaza y riesgo. .................................................................................... 16
Cuenca. .................................................................................................................................. 16
Erosión. .................................................................................................................................. 16
Erosión fluvial. ...................................................................................................................... 17
Estructura del Suelo. .............................................................................................................. 17
Geomorfología fluvial. .......................................................................................................... 18
Hidrofobicidad (repelencia al agua). ..................................................................................... 18
Hidrogeomorfológico ............................................................................................................ 19
Ladera. ................................................................................................................................... 19
Peligro por deslizamiento. ..................................................................................................... 19
Permeabilidad del suelo ......................................................................................................... 19
Porosidad y densidad aparente. ............................................................................................. 20
Reguero. ................................................................................................................................. 20
Riesgo. ................................................................................................................................... 21
Sedimentación fluvial. ........................................................................................................... 21
Textura. .................................................................................................................................. 21
SIG o GIS (Sistema de Información Geográfica o Geographical Information System). ...... 21
Metodología del Proyecto ......................................................................................................... 21
Fase 1. .................................................................................................................................... 21
Fase 2. .................................................................................................................................... 22

Fase 3. .................................................................................................................................... 22
Fase 4. .................................................................................................................................... 22
Fase 5. .................................................................................................................................... 22
Fase 6. .................................................................................................................................... 23
Capítulo 3: Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el
Suelo y Mitigación de Riesgos en Laderas Después de un Fenómeno de Incendio Forestal ....... 24
Identificación de Zonas Afectadas por Incendio Forestales...................................................... 24
Método PAP (Prioridad de Actuación Postincendio). ........................................................... 24
Método FDARE (Fotografía Digital de Alta Resolución Digital). ....................................... 33
Métodos Para la Identificación de Cambios Hidrogeomorfológicos en Zonas Afectadas por un
Incendio Forestal ....................................................................................................................... 37
Estudios geomorfológicos a escala de cuenca sin el uso de estaciones de aforo. ................. 37
Perfiladores y levantamientos topográficos. .......................................................................... 37
Cuencas de drenaje. ............................................................................................................... 39
Parcelas abiertas – colectores Gerlach. .................................................................................. 45
Parcela cerrada. ...................................................................................................................... 46
Métodos Para el Análisis de Erosión y Daños en la Estructura del Suelo en la Zona Afectada
por un Incendio Forestal ............................................................................................................ 46
Distribución de material granular del suelo por tamización en seco. .................................... 46
Distribución de material granular del suelo por tamización mediante la utlización de agua
como agente disgregante. ...................................................................................................... 47

Método con desintegrador por ultrasonidos. ......................................................................... 55
Métodos con baño de ultrasonido. ......................................................................................... 58
Estacas de erosión. ................................................................................................................. 59
El modelo USLE Y RUSLE. ................................................................................................. 65
Test de impacto de gota de agua (CND, Counting the Number of Drop-impacts). .............. 73
Test del impacto de diez gotas de agua (TDI, Ten Drops Impacts). ..................................... 75
Simulador de lluvia. ............................................................................................................... 75
Métodos Para Determinar Afectaciones en la Permeabilidad e Identificación de Hidrofobicidad
en el Suelo Afectado por un Incendio Forestal ......................................................................... 86
Lisímetros. ............................................................................................................................. 86
Infiltrómetros. ........................................................................................................................ 86
Tubos ..................................................................................................................................... 86
Infiltrómetro de doble anillo. ................................................................................................. 86
Ensayo de infiltración. ........................................................................................................... 87
Ecuación de Horton. .............................................................................................................. 87
Infiltrómetro de mini disco. ................................................................................................... 88
Método ensayo de la molaridad de la gota de etanol (MED, Molarity of an Ethanol Droplet
test). ....................................................................................................................................... 91
Ensayo del tiempo de penetración de la gota de agua (WDPT, Water Drop Penetration Time
test). ....................................................................................................................................... 92

Métodos Para la Mitigación de Daños y la Restauración del Suelo Afectado por un Incendio
Forestal...................................................................................................................................... 93
Matorrales de materiales vegetales ........................................................................................ 93
Recubrimiento Vegetal. ......................................................................................................... 94
Siembra. ................................................................................................................................. 95
Mulching o acolchado. .......................................................................................................... 97
Poliacrilamidas (PAM). ......................................................................................................... 99
Combinación de siembra con mulching .............................................................................. 100
Hidromulch. ......................................................................................................................... 101
Barricadas o trampa de sedimentos. .................................................................................... 102
Rápidas escalonadas. ........................................................................................................... 106
Barreras transversales. ......................................................................................................... 106
Estabilizadores de lecho. ..................................................................................................... 108
Capitulo 4: Propuestas Para la Identifcación, Mitigación y Restauración de los Daños
Hidrogeomorfológicos a Partir de un Tipo de Clasificación de Incendios Forestales .......... ¡Error!
Marcador no definido.
Primera Propuesta; en caso de un incendio de subsuelo. .......... ¡Error! Marcador no definido.
Capitulo 5: Conclusiones ............................................................................................................ 109
Capitulo 6: Bibliografía .............................................................................................................. 110

Lista de tablas
Tabla 2-1 Tamaño de poros y permeabilidad ............................................................................... 20
Tabla 3-1 Valores del factor p ...................................................................................................... 67
Tabla 3-2 Clase de estructura del suelo para 15cm del suelo. ...................................................... 69
Tabla 3-3 Parámetro de permeabilidad referido a todo el perfil del suelo .................................... 69
Tabla 3-4 Interpretación de los valores de estabilidad de agregados ............................................ 83
Tabla 3-5 Parámetros de van genuchten para 12 tipos de textura de suelos y valores a de 2,25 cm
de radio de disco y valores de succión entre 0,5 a 6 cm ........................................................ 90
Tabla 3-6 Cuadro comparativo entre método / parámetro de los métodos de mitigación y
restauración para suelos afectados por un incendio forestal ................................................ 108

Tabla de Ilustraciones
Figura 3-1: Diagrama de paso a paso del método pap (prioridad de actuación post-incendio)
parte 1, fuente: (reyes ruiz gallardo j. , 2004) ........................................................................ 32
Figura 3-2: Diagrama de paso a paso del método pap (prioridad de actuación post-incendio)
parte 2, fuente: (reyes ruiz gallardo j. , 2004) ........................................................................ 33
Figura 3-3: División de zonas de una cuenca de drenaje. Fuente: (lópez, 2013) ......................... 40
Figura 3-4: Ejemplo de silt fences con geotextil, fuente: (chapel, 2013) ..................................... 43
Figura 3-5: Vertedero triangular o v-notch y aforo tipo h-flume en una cuenca experimental en
alicante (españa). Fuente: (u.s. department of the interior bureau of reclamation, 2001) y
(bautista & mayor, 2010) ....................................................................................................... 45
Figura 3-6: Esquema del test de le bissonnais y gaillard (1997), fuente: (mataix-solera, et al.,
2010) ...................................................................................................................................... 52
Figura 3-7: Representación esquemática del test de emerson, 1967. Fuente: (mataix-solera, et al.,
2010) ...................................................................................................................................... 54
Figura 3-8: A la izquierda desintegrador por ultrasonidos. En el centro y la derecha el sonifier
1312 cell disruptor, branso sonic power company, danbury, connecticut, utilizado en la
universidad de ámsterdam. Fuente: (mataix-solera, et al., 2010) .......................................... 56
Figura 3-9: Esquema de la organización de las barras en una parcela 10x10m; estacas de acero
fuente: (cerdà & jordán, 2007) .............................................................................................. 61
Figura 3-10: Nomograma para determinar el valor de k en unidades us para expresarlo en
unidades métricas (mgm2*h*ha-1*hj-1*cm-1), debe multiplicarse el resultado obtenido por
1,317. Fuente: (benito, et al., 2007) ....................................................................................... 70

Figura 3-11: Ejemplo de un simulador de lluvia para diferentes tipos de parcelas, fuente (centro
de estudios superiores nova spania, 2008) ............................................................................. 81
Figura 3-12: Boquilla lechler 460.848.30, fuente (interempresas, 2017). ................................... 84
Figura 3-13: Infiltrómetro de minidisco fuente: (expormatic sac, 2017) ..................................... 91
Figura 3-14: Matorral de material vegetable, en el incendio de soutelo de 2006. Fuente: (vega j.
A., et al., 2013) ...................................................................................................................... 94
Figura 3-15: Cobertura con paja. Fuente: (dalitoño piña blog , 2016)......................................... 95
Figura 3-16: Vista general de un área tratada con hidrosiembra en las laderas del río oitavén
(pontevedra), cuatro meses después de su aplicación tras incendio en el verano de 2006.
Fuente: (vega j. A., et al., 2013) ............................................................................................ 97
Figura 3-17: Aspecto invernal de un área tratada con mulching de paja después del incendio de
sotomaior en el verano de 2006. Fuente: (vega j. A., et al., 2013) ........................................ 99
Figura 3-18: Barricada en línea de drenaje de la cuenca o ladera. Fuente: (ruiz & luque, 2010)
............................................................................................................................................. 104
Figura 3-19: Construcción de matorrales de troncos tras incendio en cerro muriano (córdoba).
Fuente: (vega j. A., et al., 2013) .......................................................................................... 105
Figura 3-20: Sedimentos acumulados en un depósito de agua tras el incendio de santirso
(maceda) de 2011. Fuente: (vega j. A., et al., 2013) ............................................................ 107
Figura 3-21: Dique de gaviones tras incendio en tenerife. Fuente: (vega j. A., et al., 2013). ... 108

Lista de Apéndice
Apéndice A (Esquema de diagrama de flujo)
Apéndice B (Guia Metodológica)

Introducción
El presente proyecto de grado busca establecer una guía metodológica para la identificación
de los riesgos y métodos de mitigaciónde riesgos en el suelo por daños hidrogeomorfológicos
causados por incendios forestales en Colombia.
En la actualidad el país maneja programas de prevención, control y restauración de zonas
afectadas por incendios forestales, pero hay un déficit en el análisis de los daños estructurales
físico-mecánicos del suelo, por ende, muchas zonas afectadas permanecen vulnerables a los
agentes externos dañinos que pueden afectar a las zonas de influencia cercanas al sector que se
presenta el incendio.
Se busca con esta guía metodología que entes de control municipales, departamentales o
nacionales tengan una herramienta práctica, fácil y con métodos comprobados en diferentes
países que se puedan aplicar a cualquier situación de incendios forestales naturales o antrópicos
que sucedan en cualquier zona del país y que se tomen las medidas técnicas adecuadas para
manejar los daños y generar una mitigación de riesgos rápidos y eficientes.
Es importante aclarar que esta guía metodológica es un estado de arte, una recopilación de
información, por ende, no se comprueba ningún método, ni se centra en una zona de estudio
especifica de tipo de suelo o condiciones físico-mecánicas, ya que en los estudios consultados y
citados en este documento se encuentran realizados en campo en otros países y en condiciones de
suelos diferentes de Colombia, aun así estos métodos tienen aspectos generales fáciles de aplicar
en cualquier situación, la realización de ellos no se ve afectada por el lugar analizado.

Capítulo 1: Generalidades
Título del Proyecto
Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el Suelo y
Mitigación de Riesgos en Laderas después de un Fenómeno de Incendio Forestal.
Descripción del Proyecto
Este trabajo de grado consiste en la elaboración de una metodología que recoja los diferentes
propuestas planteadas que sirven para la identificación de los daños hidrogeomorfológicos que se
presentan en el suelo después de un fenómeno de incendio forestal, por lo tanto se basa en una
recolección de información de diferentes artículos que existen en diferentes partes del mundo,
adicionalmente se presentan los métodos que sirvan en la mitigación del riesgo y posteriormente
en la recuperación de las características del suelo que fueron afectadas.
Planteamiento del Problema
Se busca realizar una guía metodológica que permita definir lineamientos en la identificación
de los daños y/o alteraciones hidrogeomorfológicos en laderas producidas por un incendio
forestal basadas en la información recolectada que contiene información teórica e información de
campo.
Formulación del Problema
¿A partir de la recopilación de investigaciones científicas y el análisis de los resultados de
estas mismas se puede desarrollar una guía metodológica para establecer lineamientos en los
análisis de daños hidrogeomorfológicos, mitigación de riesgos y rehabilitación de laderas
afectadas por un incendio forestal?

Justificación
En los últimos años en Colombia se ha presentado un incremento en el número de incendios
forestales aproximadamente en un 150% desde el periodo 2002 a 2010 según el IDEAM, esto
debido a dos factores principalmente, el cambio climático y por efectos antrópicos, según la
información proporcionada por el plan de contingencia distrital para incendios forestales de
2017, solo en Bogotá han ocurrido alrededor de 70 incendios forestales en los últimos tres años,
afectando aproximadamente 600.000 hectáreas. (Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y
Cambio Climático (IDIGER), 2017).
Sin embargo, no se han desarrollado metodologías para evaluar los daños en las zonas de
ladera, pues la mayoría de estos planes se limitan a la prevención y mitigación de riesgo en zonas
donde no hay pendiente enfocado a la recuperación agrícola. Por lo tanto, es necesario ampliar
los conocimientos ya que los cambios hidrogeomorfológicos pueden generar daños ambientales
y económicos permanentes, que puedan causar deslizamientos, aumentos extremos de correntia,
entre otros.
Objetivos
Objetivo general
Desarrollar una guía metodológica que permita definir lineamientos en los
procedimientos para identificar los daños hidrogeomorfológicos de laderas que se puedan
producir a causa de un incendio forestal e igualmente para la mitigación de riesgos de estos.

Objetivos específicos
 Establecer lineamientos para la identificación de daños hidrogeomorfológicos que
se presentan en laderas luego de un incendio forestal.
 Determinar y establecer procedimientos en la mitigación de riesgos para el manejo
de daños hidrogeomorfológicos en laderas que se puedan presentar luego de un
incendio forestal.
 Proponer medidas de restauración del suelo en laderas afectadas después de un
evento de incendio forestal.

Capítulo 2: Marco Referencial
Antecedentes
En el informe “Caracterización y análisis de la amenaza y vulnerabilidad física por taludes y
laderas inestables en la microcuenca de la quebrada Cay, Ibagué, departamento del Tolima”,
(Hernández, 2013), se habla sobre el fenomeno de movimientos de remoción en masa en la
microcuenca de la quebrada Cay, la inestabilidad de los taludes en esta zona son por varios
factores, se buscó la implementacion de una ecuación a partir del producto de la amenaza y de la
vulnerabilidad física, para determinar un grado de inestabilidad asociado, todo esto busca el
mejoramiento de la prevencion y mitigacion de desastres en esa zona del país. La metodologia
riesgo asociado a vulnerabilida física desarrollada permite identificar las zonas de laderas o
taludes inestables, lo que permite mejorar la accion preventiva en estas zoans ya que pueden
generar un acto impacto en comunidades cercanas.
En el artículo “Acciones urgentes contra la erosión en áreas forestales quemadas” (Vega J. ,
et al., 2013). Habla de lo necesario tener un plan de emergencia para eventos post-incendio con
el fin de mitigar los riesgos como lo son el aumento de escorrentía y la erosión, que pueden
causar fenómenos como inundaciones o riadas, en esta guía de planificación se definen las tareas
a seguir tras el incendio forestal con el fin determinar los cambios en el suelo y de acuerdo a esto
tomar las medidas preventivas según sea el daño.
En el artículo “Repelencia al agua en suelos forestales afectados por incendios y en suelos
agrícolas bajo distintos manejos y abandono” (Bodí, Cerdà, Mataix, & Doerr, 2012), se expone
la aplicación del test del tiempo de penetración de la gota de agua (WDPT test), en dos diferentes
zonas afectadas por incendios con el fin de analizar la hidrofobicidad que se puede desarrollar.

En el artículo “Las cuencas de drenaje como herramienta para el estudio de los efectos.”
(Bautista & Mayor, 2010), se plantea estudios a escala en cuencas donde se determinan los
cambios hidrológicos y geomorfológicos producidos por un incendio, utilizando varios métodos
que permiten establecer parámetros más reales sobre el análisis de daño en las cuencas
hidrológicas.
En el artículo “Métodos para el estudio de erosionabilidad del suelo: su aplicación en suelos
afectados por incendios forestales.” (Benito , Cerdà, Soto, & Díaz-Fierros, 2010), se plantea los
diferentes métodos para determinar la erosionabilidad del suelo después de sufrir un incendio
forestal y hace un balance de los pros y contras de su aplicación.
En el artículo “La lluvia simulada como herramienta para la investigación del efecto de los
incendios forestales sobre el suelo.” (Cerdà, Artemi; Marcos , Elena; Llovet, Joan; Benito, Elena,
2010) Explica la funcionalidad de los simuladores de lluvia y como este método permite
determinar las características que se modificaron después de un incendio, habla de su historiay
como han venido mejorándose para ser más precisos en el campo.
En el artículo “Seguimiento de la evolución hidrogeomorfológica post-incendio. El sistema
FDARE de captura y análisis automatizado de fotografías verticales” (Pérez Cabello, et al.,
2010) Establece el análisis por el método FDARE (Fotografía Digital de Alta Resolución
Espacial) en condiciones controladas de zonas limitadas para el fácil monitoreo de los procesos
hidrogeomorfológicos.
En el artículo” Actuaciones de emergencia para la defensa del suelo tras un gran incendio en
Andalucía” (Ruiz & Luque, 2010) hablan del plan de emergencia aplicado para la reducción de
daños entre el aumento de la erosión, perdida del suelo, escorrentía, aporte de sedimentos y

cenizas hasta los embalses del Guadalmellato y San Rafael de Navallana después de un incendio
forestal que eliminó la capa vegetal de la zona afectada.
En el artículo “Gestión forestal de zonas quemadas tras la oleada de incendios de 2006 en la
provincia de Pontevedra” (De la Fuente Villar & Blond Arredondo, 2010) se utilizó una
metodología para controlar la erosión que aumento en la zona después de los incendios
forestales, se integró a la comunidad y con planimetría para identificar las zonas de alto riesgo,
los trabajos se realizaron a partir de una semana después de que acabara la oleada de incendios.
El artículo “Efectos del fuego y de la erosividad climática sobre los procesos erosivos de un
área templado-húmeda durante el cultivo de terrenos a monte” (Basanta, Soto, & Díaz Fierros,
2010) se presentan los efectos que pueden producir las quemas controladas para habilitar suelos
para el cultivo y como este puede afectar la erosión y la escorrentía en una área templado-
húmeda.
En el artículo “El acolchado y la siembra de herbáceas como prácticas de control de la erosión
post-incendio en los Montes de Cajestón (Zaragoza).” (Cabrera, León, Badía, Martí, &
Echeverría, 2010) se plantea un método a corto plazo para reducir los efectos de erosión y
escorrentía luego de un incendio forestal.
En el artículo “Estudio de la erosión y de la composición química de la escorrentía generada
en suelos sometidos a quemas controladas y simulaciones de lluvia en laboratorio” (Cancelo,
Rial, & Díaz-Fierros, 2010), se muestra cómo los incendios forestales afectan desde la parte
biológica del ecosistema y también la parte física de la misma, a partir de la intensidad,
frecuencia y amplitud del incendio.
En el libro “Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por
incendios forestales” en la seccion “Métodos para la cuantificacion de la perdida de suelo y

aguas tras incendios forestales, con especial referencia a las parcelas experimentales” (Cerdà &
Jordán, 2010), se plantea principalmete como realizar la cuantificacion de perdidas de suelo y
agua, en las etapas post-incendio, por el método de parcelas experimentales. También se obervan
otros métodos como lo son las estacas de erosion, perfiladores, levantamiento topográfico y
trampas de sedimentos y su aplicación respectivamente en suelos afectados.
En el artículo “Eficacia de tres tratamientos de rehabilitación para el control de erosión tras
incendio en Galicia” (Fernández, Vega, Jiménez , & Fontúrbel, 2010) se presenta la erosión del
suelo como el efecto más notable que produjo el incendio forestal, que afectó la capa vegetal que
cubre el suelo, se plantean 3 métodos para mejora el suelo que fue afectado en el incendio de
Galicia.
En el libro “Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por
incendios forestales” en la seccion “Espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) para la
estimacion de las temperaturas alcanzadas en suelos” , (Guerrero, 2010), se observa el método de
NIR para la estimacion de la temperatura alcanzada por el suelo, ya que apartir de esta se pueden
evaluar los cambios caracteristicos en el suelo y su evolucion en la etapa post-incendio.
En este artículo “Infiltración, producción de flujo y sedimento en incendios del sector central
de la Depresión del Ebro” (León, et al., 2010), se habla del impacto que tuvo la región de los
montes de Castejón después de un incendio forestal y como este afectó el proceso natural de
filtración y erosión.
En este artículo “Erosión del suelo, normal y catastrófica, post-incendios forestales, en la
sierra de Azor (Centro de Portugal). Restauración del ecosistema y rehabilitación de las
infraestructuras afectadas” (Lourenço, L, 2010) se habla sobre el análisis de dos incendios
forestales que ocurrieron en el mismo lugar, aunque en diferente época, se analiza los métodos

de restauración para controlar los daños entre estos la erosión que se presentó por cada incendio
y explica las diferenciadas encontradas.
En el artículo “Erosión violenta post-incendios forestales en Portugal” (Lourenço & Bento
Gonçalves, 2010), se habla sobre los efectos de erosión violenta que se han producido en
Portugal y sus diferentes análisis realizados y así presentar algunas soluciones planteadas en la
protección del suelo post-incendio.
En el libro “Actualización en métodos y técnicas para el estudio de los suelos afectados por
incendios forestales” en la sección “Cómo estudiar la estabilidad de agregados en suelos
afectados por incendios. Métodos e interpretación de resultados.”, (Solera, et al., 2010), resalta la
importancia de estudiar la estabilidad de los agregados ya que este aporta información sobre la
estructura del suelo y como se relacionan factores como infiltración, escorrentía superficial y la
erosión. También se describen varios métodos para el estudio de los agregados en suelos
quemados.
En este artículo “La estabilidad de agregados del suelo en Pinares de Galicia: efecto del fuego
y su relación con materia orgánica y la repelencia del agua” (Varela, Rodríguez-Alleres, Benito,
& Keizer, 2010) se intenta determinar el impacto que puede generar el incendio dependiendo de
su duración e intensidad en lo cual puede afectar el suelo agregado afectado.
En este artículo “Comparación de tratamiento de mulching y siembra de herbáceas para
control de erosión tras fuego experimento en matorral de Galicia” (Vega, et al., 2010) se busca
analizar la eficacia de los resultados de dos métodos para el control y la rehabilitación del suelo
en una zona en Galicia luego del primer año luego del incendio forestal.

El artículo “Actuaciones técnicas post-incendio y severidad de fuego: Proyecto Rodenal”
(Vega, et al., 2010), se explica el proyecto RODENAL el cual busca crear criterios para el
manejo de incendios teniendo varias consideraciones.
En el libro “Aportes para la compresión del impacto en la degradacion de suelo y aguas” en la
seccion “Los incendios forestales en Portugal” (Ferreira, et al., 2009), se muestra como los
incendios forestales en Portugal han incrementado las tasas de erosión y escorrentía superficial,
donde por medio de análisis como parcelas de erosión y simuladores de lluvia se ha observado
cómo estos han afectado las propiedades físicas del suelo.
En el libro “Efectos de los incendios forestales sobre los suelos en España” en la sección
“factores de control de la hidrología y erosión post-incendio en suelos mediterráneos. Desde la
parcela al paisaje.” (llovet, et al., 2009), se observan que los daños causados con más frecuencia
en los eventos post-incendio, teniendo en cuenta la vegetación, el tipo de combustible y la
frecuencia con la cual se pueden presentar estos eventos.
En el artículo “incendios forestales en España. Ecosistemas terrestres y suelos.” (Mataix-
Solera & Cerdà, 2009), se muestran los efectos provocados por incendios forestales en las
propiedades edáficas y las perdidasexistentes en el suelo en los últimos años en España, y como
estos no solo causan daño en el suelo mismo si no que se está viendo representado en la pérdida
de vidas humanas.
En el artículo “El uso de la espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIR) para la estimación
de las temperaturas registradas en el suelo durante el incendio” (Arcengui, Guerrero, Zornoza,
Beneyto, & Solera, 2007), plantean el uso del NIR, como un método efectivo, rápido y de bajo
costo, para evaluar los daños causados y con base en ello se realiza la construccion de modelos,
teniendo en cuenta las máximas temperaturas alcanzadas durante el incendio.

En el artículo “Erosión hídrica en suelos afectados por incendios forestales” (Cerdà & Bodí,
2007), se observa el papel que juega el fuego en los procesos de erosión, para esto utilizan una
serie de estudios realizados en españa con el fin de informar acerca de la sostenibilidad de las
tazas de erosión tras los incendios forestales, para aportar información para la gestión de la zonas
forestales y enriquecer el conocimiento sobre la dinámica erosiva en ecosistemas donde el fuego
es un factor relevante.
Este artículo “Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación forestal post-incendio”
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2007), trata sobre la utilización de un sistema de reconocimiento para
efectuar la prioridad de intervención forestal en 3 casos de estudio para la identificación del
aumento de la erosión en el suelo.
En el artículo “Uso del fuego prescrito para la creación de rodales cortafuegos: estudio del
caso de Las Mesas de Ana López” (Molina, Grillo, & García, 2006), se habla de la importancia
de zonas cortafuegos, creadas por medio de fuego prescrito con el fin de mitigar y controlar el
fuego eficientemente durante un incendio forestal.
En el artículo “Fire effects on soil system functioning: new insights and future challenges”
(Doerr & Cerdà, 2005), se busca la identificacion de daños físicos que se presentan en el suelo
como el aumento de la erosion, escorrentía, entre otros.
El artículo “Tratamientos de rehabilitación post-incendio en áreas sensibles a la degradación
del suelo” (Gimeno, Blade, Kribeche, & Bautista, 2005), se plantea lo necesario en una pronta
rehabilitación de la cubierta vegetal con el fin de mitigar la degradación del suelo en áreas
sensibles por incendios forestales, en este informe se estudian nuevos tratamientos de siembras
de emergencia y cubierta para la rehabilitación post-incendio.

El artículo “Degradación del suelo posterior al fuego en condiciones mediterráneas.
Identificacionde factores de riesgo” (Llovet López, 2005), se busca estudiar más a fondo la
dinámica de infiltración y cómo esto puede afectar la producción de escorrentía superficial y
sedimentos, en donde hay zonas afectadas por el fuego, principalmente zonas de clima
semiárido, y por ende su regeneración es limitada con el fin de identificar variables asociadas a
los problemas nombrados anteriormente y la evolución de la degradación post-incendio.
También se plantean situaciones con respecto a la respuesta de la vegetación y de los cambios de
uso del suelo.
El artículo “Aplicaciones del modelo USLE/RUSLE para estimar pérdidas del suelo por
erosión en Uruguay y la región sur de la cuenca del río de La Plata” se da un ejemplo sobre el
manejo del método de USLE/RUSLE (Clérici & García Préchac, 2001) en la determinación
analítica del grado de erosión del suelo.
En el artículo “Cambios En La Física Del Suelo E Incremento De La Escorrentía Y La
Erosión Tras Un Incendio Forestal” (Ubeda & Sala, 1996) se explican las afectaciones físicas
que se producen en el suelo después de un incendio forestal, como aumento de la escorrentía,
erosión, debilitamiento de la estructura del suelo, entre otras.
Marco Teórico
Los suelos afectados por un incendio forestal muestran cambios abruptos en muchos aspectos,
biológicos, químicos, físicos, este trabajo busca plantear los diferentes métodos que pueden
servir en la determinación de estos daños hidrogeomorfológicos y adicionalmente que métodos
funcionan para la mitigación de los daños hidrogeomorfológicos que se pueden presentar.

Incendio forestal. “Un incendio forestal se comprende como un proceso de combustión,
caracterizado por la emisión de calor acompañado por humo, llamas o ambos.” (Esparza, 2015).
Los incendios forestales han sido parte de la historia del ecosistema del planeta, su alteración
a los ecosistemas depende de varios factores y puede influenciar positivamente o negativamente
los ecosistemas forestales.
Los incendios forestales naturales se pueden ver como controladores del ecosistema ya que
regulan la densidad forestal y ayudan a la renovación de nutrientes del suelo y la germinación de
semillas de alguna especie de plantas, pero también están los incendios forestales producidos por
el hombre, en este caso son utilizados para despejar un área para poder utilizar de forma agrícola,
industrial o urbana, esto altera de manera importante el ecosistema forestal, ya que pueden
eliminar totalmente los nutrientes del suelo, carbonizar las plantas, aumentar la erosión del suelo,
crear inestabilidad del suelo, entre otros problemas.
Clasificación de incendios forestales. En el “Decreto por el cual se aprueba el plan de
emergencia por incendios forestales de Andalucía”, España (Junta de Andalucía, 2010) hay una
clasificación para los incendios a partir de su gravedad potencial, en esta incluye variables como
topografía, extensión y masa forestal presente en el lugar, existencias de infraestructura,
condiciones meteorológicas y posible riesgo para personas que no estén en la tarea de extinguir
el incendio forestal. Con esto se define la escala, la cual es:
Nivel 0: referido a aquellos incendios que pueden ser controlados con medios de extinción
previstos y que en su evolución más desfavorable no presenten un riesgo para lugares aledaños
o personas no relacionadas con las labores de extinción.

Nivel 1: se define a aquellos incendios que pueden ser controlados con los medios de
extinción previsto, presenten una probabilidad de su evolución, estableciendo medidas de
contención y protección a personas y bienes que puedan ser afectados por el fuego
Nivel 2: trata aquellos incendios para cuya extinción se determina la implementación de
elementos no considerados en los medios de extinción prevista que puedan comportar
situaciones de emergencia que afecte el interés nacional.
Nivel 3: aquellos incendios que afecten el interés nacional involucran la intervención de
entidades que no estén relacionadas con la entidad de control de riesgos.
Tipos de incendio. En el documento “Estudio de las características físicas y geométricas de la
llama en los incendios forestales” (Zárate López, 2004) se realiza una especificación de los tipos
de incendios a partir de la forma en que se desarrolla en incendio en la zona forestal.
a) Incendio de subsuelo: este tipo de incendio se produce cuando se quema el
material orgánico que se encuentra entre la capa del suelo mineral con la superficie, este
tipo de incendio se propaga lentamente y consume las hojas y raíces, su característica
principal es que puede mantenerse por largo tiempo y es casi indetectable, ya que esta
quema sin llama solo produce emisiones de humo del suelo.
b) Incendio de superficie: este tipo de incendio es el más común, el cual se trata de la
quema del material orgánico que se encuentra en inmediación a la superficie, como hojas
y ramas secas, troncos caídos, arbustos entre otros.
c) Incendio de copas: este tipo de incendio se caracteriza porque consume la parte
superior de los árboles, son difícil de controlar y pueden presentar un mayor riesgo a la
zona forestal. Los incendios de copas se dividen en tres sub-categorías:15

d) Incendio de copas pasivos: son incendios que de manera intermitente se propagan
en la copa de los árboles debido al calor procedente del incendio que ocurre en el
sotobosque, este tipo de incendio se denomina también como incendio intermitente o
incendio de antorchas.
e) Incendio de Copas activo: son incendios continuos que son alimentados por el
incendio superficial, el cual libera la cantidad suficiente de energía para mantener el
incendio en la copa de los árboles y se extiende al mismo tiempo que él, consumiendo
todo el material orgánico.
Incendio de copas independientes: este tipo de incendio se trata de los casos en el que el fuego
se extiende más rápido por las copas que el incendio de superficie.
Marco Conceptual
Amenaza. Una condición con el potencial de causar una consecuencia indeseable. Una
descripción de amenaza a deslizamientos debe incluir las características de los deslizamientos,
incluyendo el volumen o áreas de los movimientos y su probabilidad de ocurrencia. También es
importante describir las velocidades y las velocidades diferenciales de los deslizamientos.
Alternativamente la amenaza es la probabilidad de que ocurra un deslizamiento particular en un
determinado tiempo. (Suarez Díaz, 1998).
Análisis de riesgo. El uso de la información disponible para estimar el riesgo a individuos o
población, propiedades o el ambiente debido a las amenazas. El análisis de riesgo generalmente
comprende tres pasos: definición del alcance, identificación de la amenaza y la estimación de
riesgo. (Suarez Díaz, 1998).

Capacidad de retención hídrica (infiltración). Tras el incendio forestal y la remoción de la
cubierta vegetal sucede dos fenómenos el primero, es que se pierde la masa evapotranspiradora
que aumenta el periodo de contención de agua en el perfil del suelo, y la disminución de agua
interceptada ya que sin cubierta vegetal la velocidad de la escorrentía aumenta evitando que el
suelo absorba agua y aumente la erosión. (Mataix-Solera & Guerrero, 2007).
Caracterización de amenaza y riesgo. Los eventos de incendio forestales no solo afectan a
la biomasa de la zona afectada sino también la estructura físico ambiental de la zona que sirve no
solamente en términos ecológicos sino también en la protección de los agentes externos que
pueden crear daños severos a la ladera. Por eso es importante que las entidades públicas tengan
claro los planes de emergencia sobre la amenaza, la mitigación de riesgo y la rehabilitación de la
zona. (Suarez Díaz, 1998).
Cuenca. Es la parte de la superficie terrestre drenada por un sistema fluvial unitario. Su
perímetro está constituido por la divisoria de aguas. Hay que entender la cuenca como un sistema
natural abierto que recibe materia y energía desde el clima y los procesos endogenéticos y la
pierde a través del caudal líquido y sólido. Constituye una unidad superficial básica en la
planificación física y en la ordenación del territorio. (Ollejo Ojeda, 2009).
Erosión. La erosión superficial es el desprendimiento de material granular perteneciente al
suelo debido a una aplicación de fuerza externa que genera un movimiento masivo o parcial de
tierra. “se trata, pues, de un conjunto de acciones externas que reducen o desgastan el material
superficial de la corteza terrestre, transportándolo y depositándolo en las áreas sedimentadas”
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2004).

En el artículo “Aplicación del índice hidrogeomorfológico IHG en la cuenca del Ebro” (Ollejo
Ojeda, 2009) la erosión superficial del suelo se tiene en cuenta el efecto que tienen sobre él, las
corrientes de aire, la lluvia (escorrentía) y la cantidad de capa orgánica (raíces) que pueden
influenciar la erosión hídrica es un fenómeno ocasionado por acción de fuerzas hidráulicas, las
cuales actúan sobre las partículas de suelo produciendo su desprendimiento y posterior
transporte. La erosión comprende el desprendimiento, transporte y posterior depósito
directamente de la composición física superficial del suelo mineral de materiales de suelo o roca
por acción de la fuerza del agua en movimiento. El proceso puede ser analizado iniciando por el
despegue de las partículas de suelo, debido al impacto de las gotas de lluvia. Adicionalmente,
ocurre el proceso de flujo superficial en el cual las partículas removidas son incorporadas a la
corriente y transportadas talud abajo.
Erosión fluvial. Conjunto de procesos complejos de remoción física y química de los
aluviones o del sustrato rocoso que conforman el cauce fluvial. La realiza el agua circulante por
el sistema fluvial, ayudada por la gravedad, por lo que implica también un transporte de esos
materiales desprendidos. La erosión fluvial suele clasificarse en lateral, lineal y remóntate. Su
resultado es el descenso del fondo, el retroceso de las orillas y el retroceso de la cabecera fluvial.
Suele también distinguirse entre erosión transitoria (rápida, durante una crecida) y erosión
permanente, a largo plazo, originada por procesos naturales o provocada por alguna acción
humana. (Ollejo Ojeda, 2009).
Estructura del Suelo. La estructura de los suelos es fundamental ya que es la que mantiene la
distribución de vacíos en el suelo, que controla la infiltración de aire o agua, la erosionabilidad.

La estructura de los suelos se ve vulnerable con la eliminación de la cubierta vegetal y la
hojarasca que permite un contacto directo con los agentes de erosión externos (viento y lluvias).
La primera afectación puede ser la disminución o el aumento del material orgánico en el
suelo, puesto que la materia orgánica no siempre disminuye tras el paso del fuego,
incrementándose en incendios de baja intensidad (Guerrero, et al., 2001a; Mataix-Solera, et al.,
1996), dependiendo el caso es importante determinar si mejora o empeora la calidad de la
estructura de los suelos. También la afectación en los óxidos e hidróxidos de hierro o aluminio
que componen algunas arcillas que puede aumentar la estabilidad o disminuirla. También hay
que considerar si estos cambios pueden crear materias hidrofóbicas que se generan luego de la
combustión. (Mataix-Solera & Guerrero, 2007).
Geomorfología fluvial. Disciplina científica que estudia las formas de relieve de los cursos
fluviales y los procesos de erosión, transporte y sedimentación que dirigen las complejas
dinámicas longitudinales, laterales y verticales de los cauces en el espacio y en el tiempo. (Ollejo
Ojeda, 2009).
Hidrofobicidad (repelencia al agua). Se define como un cambio químico en la composición
del suelo que impide el paso del agua a través de los poros, esto se debe a la acumulación de
cenizas, la volatilización de compuestos orgánicos durante la combustión y su posterior
condensación alrededor de los poros del suelo, puede inducir o incrementar la hidrofobicidad si
la temperatura alcanzada está entre 200 y 250ºC (Osborn, et al., 1964) o destruir la materia
orgánica si la temperatura registrada en el suelo durante el incendio está entre 270 y 300ºC
(DeBano, et al., 1976; Nakaya, 1982), que depende de las características de tipo de mineralogía

y el contendió del material orgánico que se encuentra en el suelo afectado. (Mataix-Solera &
Guerrero, 2007)
Hidrogeomorfológico. Se define como la forma de la superficie terrestre, comprende la
estructura de su relieve y su comportamiento natural e iteración hídrica que se pueda presentar en
el terreno. (Pérez Cabello, et al., 2010)
Ladera. Del latín “latus” con el significado de “lado” una ladera es una masa de tierra que no
es plana, sino que posee pendiente o cambios de altura significativos, la ladera tiene un origen
natural, pueden ser afectados por cambios topográficos, sismicidad, flujos de agua subterránea,
cambio de resistencia del suelo, meteorización o factores antrópicos o natural. (Suarez Díaz,
1998)
Peligropor deslizamiento. El deslizamiento geométricamente y mecánicamente
caracterizado se le define como peligro. (Suarez Díaz, 1998).
Permeabilidad del suelo. El suelo es un material que tiene vacíos en su estructura particulada
la cual permite la infiltración de agua, este fenómeno permite al suelo acumular agua, lo cual
aumenta su densidad y peso específico, la permeabilidad depende de la porosidad y las
características granulares del suelo o roca. (Ollejo Ojeda, 2009)
El cálculo de la permeabilidad de un suelo se obtiene a partir de la ecuación de Darcy donde se
determina el coeficiente de permeabilidad.
v=ip*
K
η
[1]
Donde:

v=velocidad de permeabilidad en el suelo (
cm
s
)
ƞ:viscosidad del agua, en
KN*s
cm2

K:constante de permeabilidad empírica, en cm2
IP:Gradiente de presiones, en
KN
cm3

La permeabilidad depende del tamaño de los vacíos o poros, es alta en las gravas y baja en las
arcillas.
Tabla 2-1 Tamaño de poros y permeabilidad
Material Tamaño de poros Permeabilidad (cm/s)
Arcilla < 10-4 – 10-3 < 10-6
Limo 10-3 – 10-2 10-6 – 10-4
Arena 10-2 – 10-1 10-4 – 10
Grava 10-1 10 – 10-2
Nota: Tomado de Suarez Díaz, 1998
Porosidad y densidad aparente. La exposición del suelo a los agentes externos de erosión
junto a la perdida de materia orgánica permite la alteración directa a la estructura del suelo y a al
cambio de distribución de poros en el suelo. En este sentido (Wahlenberg, et al., 1939),
observaron que tras fuegos anuales la densidad aparente aumentaba y se reducía la porosidad del
suelo. (Ralston y Hatchell, 1971) también constatan que tras largos periodos de quemas de baja
intensidad se observa un descenso de los macro poros, la infiltración y la aireación. (Mataix-
Solera & Guerrero, 2007).
Reguero. Corriente, a modo de chorro o de arroyo pequeño, que se hace de un líquido. (Real
Academia Española, s.f.).

Riesgo. Se considera riesgo la probabilidad que se genera al combinar una amenaza con
vulnerabilidad ante una situación esperada, (Riesgo= Amenaza*Vulnerabilidad). El riesgo
generalmente se le estima como el producto de probabilidad por consecuencias. (Suarez Díaz,
1998).
Sedimentación fluvial. Conjunto de procesos geomorfológicos de detención y acumulación
de los materiales transportados por el sistema fluvial. La sedimentación se produce dentro del
propio curso fluvial, en sectores o ambientes donde la energía del flujo es inferior al umbral de
competencia, imposibilitando que los materiales puedan seguir siendo movilizados. Los
sedimentos suelen quedar clasificados por tamaños y en su fracción gruesa suelen encontrarse
imbricados, es decir, acostados unos sobre otros con el eje principal paralelo a la dirección de la
corriente (v. barra). (Ollejo Ojeda, 2009).
Textura. En casos de incendios de alta intensidad son capaces de provocar fusiones térmicas
de partículas de tamaño arcilla, incrementándose porcentualmente el tamaño limo y arena (Ulery
y Graham, 1993); (Dyrness y Youngberg, 1957); (Nisita y Haug, 1972). Otro daño es la
exposición del suelo que permite la eliminación de finos aumentando la cantidad de agregados
gruesos generando fallas en la estructura del suelo. (Mataix-Solera & Guerrero, 2007).
SIG o GIS (Sistema de Información Geográfica o Geographical Information System). Es
un conjunto de herramientas informáticas que está compuesto por diversas variables que
permiten el almacenamiento, manipulación, análisis y modelamiento de datos geoespaciales.
Metodología del Proyecto
Fase 1. Se recolecto información relacionada con la evaluación de daños
hidrogeomorfológicos y mitigación de riesgo en lugares afectados por incendios forestales.

Se realizó una búsqueda de información, basándose en las últimas experiencias en diferentes
partes del mundo, identificando en cada caso cuales fueron los métodos seleccionados para
evaluar los daños, control y mitigación de riesgo y rehabilitación de zonas afectadas por
incendios forestales.
Fase 2. Se seleccionaron los métodos para evaluación de daños hidrogeomorfológicos del
suelo.
De a acuerdo con la información recolectada en la FASE 1, se procedió a seleccionar solo los
métodos para evaluar los daños que se relacionan con las propiedades mecánicas o hidráulicas
del suelo con el propósito de verificar si afectan las laderas.
Fase 3. Se seleccionaron los métodos de mitigación de riesgo en el suelo para la zona afectada
por el incendio forestal.
De a acuerdo con la información recolectada en la FASE 1, se procedió a seleccionar solo los
métodos que contribuyan a la mitigación de riesgo y/o rehabilitación de la zona afectada por un
incendio forestal.
Fase 4. Se agrupo los métodos seleccionados, cada uno con su función y procedimiento
correspondiente.
Se organizaron los métodos seleccionados en la FASE 2 y FASE 3, teniendo en cuenta la
función de cada uno, si es para evaluar daños, mitigar el riesgo o rehabilitación de la zona, y
como se debe ejecutar su procedimiento para obtener resultados óptimos.
Fase 5. Se plantearon los métodos para la recuperación del suelo en laderas afectadas por un
evento de incendio forestal.

Se seleccionaron métodos ya aplicados en el país o en diferentes países métodos que permitan
mejorar la estabilidad de laderas afectadas por un incendio forestal, esos métodos se enfocan
solamente en los daños hidrogeomorfológicos que fueron identificados en la Fase 2 del proyecto.
Fase 6. Se Redactó el final del documento “guía metodológica para la identificación de daños
hidrogeomorfológicos y mitigación de riesgo en laderas después de un fenómeno de incendio
forestal”.
Una vez se reunió los métodos seleccionados en la Fase 4, se planteó una guía metodológica,
de tal forma que se siga un procedimiento de acuerdo a las afectaciones causadas por un incendio
forestal.
Diagrama de flujo: ver (APÉNDICE)

Capítulo 3: Guía Metodológica para la Identificación de Daños Hidrogeomorfológicos en el
Suelo y Mitigación de Riesgos en Laderas Después de un Fenómeno de Incendio Forestal
Esta guía metodológica recoge diversos métodos utilizados en varios países los cuales buscan
identificar, clasificar, analizar, comprender, mitigar y rehabilitar los daños hidrogeomorfológicos
producidos en el suelo a causa de incendios forestales. Los daños hidrogeomorfológicos se
caracterizan por la alteración física de la zona afectada, estos se relacionan generalmente con la
erosión, la escorrentía, hidrofobicidad en el suelo, estos daños son perjudiciales en zonas de
ladera ya que generan un riesgo en el cual el suelo no tenga el tiempo suficiente para su
recuperación natural.
Identificación de Zonas Afectadas por Incendio Forestales
En el desarrollo de cómo actuar frente a un evento post-incendio es necesario identificar las
zonas donde el suelo fue afectado para poder generar un planteamiento a partir de las
características encontradas en el lugar, ya que como se ha explicado hay diferentes tipos de
incendios y estos tienen diferente impacto en las propiedades físicas del suelo.
Los siguientes métodos que son planteados están enmarcados en la utilización de fotografías
satelitales o áreas en la que buscan identificar los cambios hidrogeomorfológicos que se pudieron
producir en la zona afectada por el incendio forestal, adicionalmente se utilizan varios softwares
de procesamiento de datos e interpretación de los mismos.
Método PAP (Prioridad de Actuación Postincendio). Este método elaborado (Reyes Ruiz
Gallardo J. , 2004), en su tesis doctoral · Teledetección y SIG en la asistencia de la actuación
forestal Post-incendio”, el cual se trata de la utilización de técnicas de teledetección aplicadas a
imágenes Landsat TM y ETM+ para estimaciónde superficie afectada y un mapa de severidad

del fuego, técnicas GIS para la obtención de información cartográfica y combinarlo con técnicas
de estudio del fuego, incendio forestal, erosión y recuperación natural, todo esto dará como
resultado un mapa temático en el cual indique que zonas fueron mayormente afectadas y
necesiten una prioridad post-incendio.
La combinación del software especializado en la toma de fotos satelitales y el programa GIS
con los fundamentos de la teledetección permiten realizar estudios sobre riesgo de erosión,
estudios geomorfológicos y geológicos, temperaturas, hidrología.
El método se desarrolla de la siguiente forma
1. Obtención de datos e introducción al sistema: este paso consiste en la introducción
adecuada de la información cartográfica para generar el mapa del lugar de estudio y la
selección de las imágenes satelitales que se adecuen lo mejor posible a nuestra zona y que
sirvan para el análisis que se quiere realizar.
2. Análisis de datos: se empieza con la digitalización de una máscara de incendio, la
cual consiste en realizar en las imágenes pre tratadas la separación de la zona del incendio
para que no se confunda en el análisis, sigue la estipulación del área quemada y severidad
del fuego y, por último, la interrelación de capas de información o cruce de mapas.
3. Generalización, planteamiento de la hipótesis: propuestas de matrices de cruces, la
obtención del mapa de prioridad de actuación post-incendio.
4. Comprobación: consisten en el trabajo de campo, se especifica la selección de
parámetros y variables a estudiar y por último la determinación de la fiabilidad del método,
que consiste en cortejar la bondad del método escogido.

Para el manejo de este método es importante tener conocimiento sobre software de GIS ¿que
es?, a continuación, se citará un manual introductorio para el software más común en
georreferencia digital ArcGis.
Otros programas GIS
 GRASS GIS
 gvGIS
 ILWIS
 SALTO SIG
 MapWindow SIG
 QGIS
Para el software de Landsat TM y ETM+ se pueden adquirir por internet, importante verificar
requisitos operativos del programa.
En la determinación de la severidad del fuego el autor la ha clasificado según parámetros
recogidos previamente.
No quemado.
- Sin efectos aparentes del paso de fuego sobre la vegetación
Severidad Baja.
- Como media, menos del 50% de la cobertura vegetal afectada.
- Siempre menos del 30% de los arboles completamente quemados

- Pueden encontrarse algunos árboles intactos, solo con la base del tronco quemada
o el tercio inferior su copa sofocada y generalmente muerta.
- Pueden aparecer islas de vegetación no afectada
- La cubierta principal afectada puede ser arbustiva y herbácea.
Severidad Media
- Entre el 50% al 90% del promedio de vegetación ha sido afectada
- Siempre menos del 75% de los pies arbóreos totalmente quemados, la mayor parte
de los arboles pequeños quemados y arboles dominante con 2/3 partes de su copa quemada
- La mayor parte del sotobosque aparece muerto
- Aparecen en pie los restos visibles de troncos quemados de plantas leñosas de porte
medio y alto
Severidad Alta
- Más del 90% de la vegetación ha sido quemada
- En la mayoría de árboles altos los tallos han sido totalmente consumidos, solo
quedan su base o partes inferiores.
Métodos mediante el uso de Teledetección
Estos métodos se basan en la variación de bandas espectrales.

 Método NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): fue sugerido por rouse
et al. (1973) y es probablemente el índice más ampliamente utilizado en teledetección,
queda definido en la siguiente ecuación.
NDVI=
RIRp(b4)-RR(b3)
RIRp(b4)+RR(b3)
[2]
En donde:
RIRp (b4) = es la reflectividad en la banda del infrarrojo próximo (banda 4 de Landsat)
RR (b3) = es la reflectividad correspondiente al canal del rojo (banda 3 de Landsat)
Básicamente, este índice se apoya en el comportamiento diferencial que se presenta en
la vegetación de la zona con respecto a otras coberturas.
Nota: las bandas espectrales obtenidas de las fotos que toma los satélites Landsat se
manejan en micras.
 Método NBR (Normalized Burn Ratio): fue propuesto por Key and Benson (2000b)
como herramienta para discriminar zonas quemadas, su ecuación es muy similar al método
NDVI, pero en vez de usar la banda 3 de Landsat utiliza la banda 7 de Landsat (infrarrojo
medio).
NBR=
ρIRp(b4)-ρIRm(b7)
ρIRp(b4)+ρIRm(b7)
[3]
Donde:
PIRp (b4) = es la reflectividad en la banda de infrarrojo próximo (banda 4 de Landsat)
PIRm (b7) = la correspondiente al infrarrojo medio (banda 7 de Landsat)

Los valores de NBR como los de NDVI son adimensionales, pero en el caso del NBR
el autor recomienda multiplicarlo por 1000 y este también se apoya en el comportamiento
diferencial de la vegetación.
Ya con esto se puede determinar las siguientes diferencias.
 Diferencia de NDVI: este método es el más usado ya que permite la clasificación
de la severidad del fuego sino también la detección de cambios en la vegetación
𝑁𝐷𝑉𝐼𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=(NDVIPREINCENDIO-NDVIPOSTINCENDIO)*100 [4]
Valores negativos: correspondiente donde el NDVI post-incendio es mayor que el
previo al incendio, esto puede indicar que la vegetación en el área se encuentra más
vigorosa que en las imágenes pre incendio.
Valores cero o positivos de baja magnitud: la variación del área analizada no ha sufrido
cambios fuertes después del evento de incendio forestal
Valores positivos de alta magnitud: donde NDVI post-incendio tiene clara zonas donde
la vegetación fue afectada en un grado de magnitud alta.
 Diferencia normalizada de NDVI.
En esta la diferencia es la expresión con la que se presenta el valor de la severidad del
fuego
Diferencia= (
(NDVIPREINCENDIO-NDVIPOSTINCENDIO)
(NDVIPREINCENDIO+NDVIPOSTINCENDIO)
) *100 [5]
 Diferencia NDVI/NDVI pre incendio

Con esta diferencia podemos determinar el porcentaje de cambio en la cobertura
vegetal.
Diferencia= (
(NDVIPREINCENDIO-NDVIPOSTINCENDIO)
NDVIPREINCENDIO
) *100 [6]
 Diferencia de NBR
El proceso basa en la construcción del radio en las escenas previas y post-incendio del
lugar del estudio. La ecuación es la siguiente.
∆NBR=(NBRPREINCENDIO-NBRPOSTINCENDIO) [7]
En donde:
∆NBR: Valor de la diferencia.
NBRPREINCENDIO: Normalized Brun ratio de la imagen previa al incendio.
NBRPOSTINCENDIO: Normalized Brun ratio de la imagen posterior al incendio.
Valores negativos: suele ocurrir en el caso de incendios cuya imagen posterior al
incendio proceda de una época precedida de lluvias que haya incentivado al desarrollo
vegetal superior al momento previo del incendio forestal, según el autor estos valores están
entre -500 a -150.
Valores cero o próximos a cero: valores que se encuentran entre -100 a 100, zonas donde
hubo una afectación mínima por el incendio forestal
Valores positivos: pueden aparecer por la influencia de nubes o áreas incendiadas, tienen
un rango de 100 a 1350.

 Diferencia Normalizada de NBR
∆NBR= (
(NBRPREINCENDIO-NBRPOSTINCENDIO)
(NBRPREINCENDIO+NBRPOSTINCENDIO)
) [8]
Tiene el mismo comportamiento que en los casos del NDVI, pero a comparación de la
diferencia NBR en esta normalizada no se encuentran valores registrados en la literatura.
 Diferencia de NBR/NBR pre incendio.
Diferencia= (
(NBRPREINCENDIO-NBRPOSTINCENDIO)
(NBRPREINCENDIO)
) [9]
Por último, se realiza el cruce de mapas de pendiente y de orientación y con esto podemos llegar
al paso de la generación de hipótesis.
El método PAP utilizando esta variedad de herramientas digitales (GIS, Landsat, etc.) con el
acompañamiento del trabajo de campo construye un sistema complejo pero efectivo en el análisis
de daños presentados en una zona porun incendio forestal.

Figura 3-1: Diagrama de paso a paso del método PAP (Prioridad de Actuación Post-incendio) parte 1, Fuente:
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2004)

Figura 3-2: Diagrama de paso a paso del método PAP (Prioridad de Actuación Post-incendio) parte 2, Fuente:
(Reyes Ruiz Gallardo J. , 2004)

Método FDARE (Fotografía Digital de Alta Resolución Espacial). Esta metodología
planteada en el artículo “seguimiento de la evolución hidrogeomorfológica post-incendio. El
sistema FDARE de captura y análisis automatizado de fotografías verticales” de (Pérez Cabello,
et al., 2010). En el marco de las parcelas de erosión, permite evaluar y cartografiar la distribución

espaciotemporal de los procesos superficiales, contribuyendo a la explicación de la producción
de flujo y sedimento.
Componentes y métodos del sistema FDARE. Los componentes del sistema se detallan a
continuación:
 Cámara digital Reflex Nikon D70; 6,1 millones de píxeles. Incorpora un sistema
de anclaje que permite la toma vertical de fotografías.
 Lente DX Nikkor (AF DX Fisheye-Nikkor 10,5 mm f/2,8G ED), que permite un
ángulo de visión de 180º. La utilización de esta lente reduce el número de fotografías a
tomar para recoger toda la superficie de las parcelas.
 Nikon Capture 4 Camera Control, Programa informático para la toma de la
fotografía desde un ordenador portátil situado fuera del bastidor.
 Bastidor metálico de 3 m × 3 m y una altura de 2 m. El bastidor se arma a partir de
una serie de tramos que se encajan entre sí para facilitar su transporte.
 Travesaño móvil de 3 m de longitud con orificios cada 50 cm, que se encaja a la
parte superior de bastidor. La cámara digital se fija a dicha barra móvil, que se desplaza
en el sentido de la máxima pendiente permitiendo “sobrevolar” la superficie de la parcela.
Los orificios que permiten el anclaje de la cámara posibilitan el desplazamiento
transversal de la cámara sobre la superficie a fotografiar.
 Lona opaca (Pol. PVC 650 GR lacado 2 caras). Para poder anular los efectos de la
diferente posición de las sombras o de la diferente cantidad luz, dependientes en el
exterior de la posición del sol y de las condiciones atmosféricas fue diseñado un toldo

negro. Este cubrimiento de la estructura es completamente opaco y cerrado totalmente al
exterior. La superficie por capturar es así iluminada únicamente por un flash o linterna
durante la toma, pudiendo mantenerse constante, tanto en intensidad como en balance y
posición, a lo largo de las diferentes fechas de captura de imágenes.
 Linterna recargable de doble luz fluorescente Model 2868. La utilización de la
lona opaca y la luz fluorescente genera unas condiciones homogéneas de iluminación,
permitiendo la toma de las fotografías en cualquier momento del día y del año al eliminar
los problemas derivados de la geometría de observación (sombras, intensidad
lumínica…).
Una vez tomadas las imágenes se aplican, ya en gabinete, una serie de procesos de
pretratamiento y tratamiento digital–realización de mosaicos, corrección geométrica y
clasificación digital supervisada– que permiten cuantificar la magnitud y estructura espacial de
los componentes que se producen en dicha unidad espacial.
El primer proceso consiste en la realización de un mosaico de las imágenes tomadas. El
número de imágenes capturadas permite un importante solapamiento entre los diferentes sectores
y entre imágenes consecutivas, posibilitando descartar los bordes externos de la imagen, siempre
con mayores deformaciones geométricas. Este solapamiento permite también un proceso semi-
automatizado de búsqueda de áreas comunes entre imágenes contiguas. Tras este procedimiento
se genera una única imagen de la parcela experimental completa.
El segundo proceso, tras la elaboración del mosaico, es la corrección geométrica del mismo.
En este caso se ha tomado un total de 60 puntos de control con una precisión milimétrica
mediante el aparato diferencial GPS500 de Leica. Con el apoyo de las coordenadas de estos

puntos de control se aplica un procedimiento de corrección mediante un polinomio de segundo
grado dentro del programa Erdas Imagine 9.2. Rectificando la imagen al sistema de coordenadas
UTM (Universal Transversal de Mercator) con una proyección al elipsoide de 1909 dentro del
European Datum de 1950, Zona 30 Norte. Para minimizar los cambios en los valores
radiométricos se aplica un proceso de asignación por “vecino más próximo”. Los píxeles se re
proyectan a una resolución espacial de 1 mm, con valores de RMSE inferiores a los 2 cm. Esta
imagen será posteriormente utilizada como base para el registro del resto de imágenes que
componen la colección multi-temporal.
En tercer lugar, se aplica un procedimiento de clasificación supervisada a cada una de las
imágenes con el objeto de cuantificar la superficie que en cada uno de los momentos tiene cada
una de las cubiertas. Partiendo de la información de las tres bandas del espectro visible recogidas
por la cámara, se opta por un procedimiento de clasificación supervisada con un clasificador de
máxima probabilidad o máxima verosimilitud (Maximum likelihood). Este procedimiento
consiste en un algoritmo de clasificación que asigna los pixeles de las imágenes a diferentes
clases (vegetación, suelo desnudo, fragmentos rocosos, cenizas y carbón) a partir del
establecimiento de áreas de entrenamiento, representativas de cada una de las cubiertas, y el
establecimiento de patrones espectrales utilizando la información de las bandas de las imágenes.
A partir del vector de medias y la matriz de varianza-covarianza se definen unas funciones de
probabilidad para cada tipo de cubierta, asignado los píxeles de la imagen a una de ellas.

Métodos Para la Identificación de Cambios Hidrogeomorfológicos en Zonas Afectadas por
un Incendio Forestal
Los siguientes métodos buscan identificar alteraciones en las zonas que fueron afectadas por
el incendio forestal, es importante identificar estos cambios por que dan una mejor claridad sobre
los posibles daños que sufrió el suelo tras el incendio forestal.
Estudios geomorfológicos a escala de cuenca sin el uso de estaciones de aforo. Cuando el
área de estudio es demasiado grande para la utilización e instalación de estaciones de aforo o
trampas de sedimentos o las limitaciones logísticas son las que impiden el uso de los métodos
anteriormente nombrados, se puede recurrir a mediciones indirectas, parciales de la exportación
de sedimentos de una cuenca con una variedad de métodos.
Para esta estimación en el cálculo de volúmenes de sedimentos se pueden aplicar varios
métodos de análisis geomorfológicos como técnicas fotogramétricas, utilizando fotografías
aéreas detallando los perfiles de causes y numero, longitud y ancho de regueros. Hay que tener
en cuenta que estos métodos generan una gran incertidumbre debido a su imprecisión a la hora
de la definición de los perfiles pre incendio, aun así, se presume un margen de error del 15%. La
variedad de métodos que se pueden utilizar es amplia, depende de las condiciones topográficas
del lugar afectado, el tipo de corrientes si son permanentes o esporádicas, si desembocan en
lagunas o embalses, utilización en dique entre otras.
Perfiladores y levantamientos topográficos. El siguiente método se encuentra en el artículo
“ Métodos para la cuantificación de la pérdida de suelo y agua tras incendios forestales, con
especial referencia a las parcelas experimentales” (Cerdà & Jordán, 2007)

Los perfiladores y los levantamientos topográficos pretenden cuantificar los cambios en la
topografía. A partir de una medición inicial se estudian los cambios en el relieve mediante
mediciones sucesivas. Estos métodos no han sido utilizados salvo puntualmente