1. MODELO DE BASES FISICAS PARA LA PREDICCION DE LOS IMPACTOS
HIDROLOGICOS Y LA EROSION DE LOS SUELOS PROVOCADOS POR OPCIONES DE LA
GESTION FORESTAL EN CHILE
James C.Bathurst1, Stephen J. Birkinshaw2, Jonathan Evans3 y Samuel Francke Campaña4
RESUMEN
Se ha transferido un modelo avanzado de cuenca, SHETRAN, a la Corporación Nacional Forestal
de Chile (CONAF), para evaluar el impacto hidrológico y de sedimentos de las industrias
forestales y actividades del manejo de la cuenca. El proyecto incluyó un programa de instrucción
de personal y aplicaciones del enfoque concernientes al manejo del bosque y la protección de la
ciudad. Fueron instrumentadas tres cuencas para proporcionar experiencia en la recolección de
datos de terreno requeridos por SHETRAN, además de proporcionar la base para las
simulaciones. Una simulación hipotética a largo plazo del impacto hidrológico de una plantación
de árboles exóticos, demostró la capacidad de SHETRAN para explorar las consecuencias del
manejo de actividades propuestas, antes que cualquiera de ellas fuera iniciada. Las simulaciones
indicaron un potencial daño por inundaciones durante los primeros años del ciclo de la plantación,
mientras que los años posteriores están caracterizados por una declinación en la disponibilidad
del agua. Estos resultados son comparables a las observaciones de terreno registradas en otros
estudios.
Palabras claves: Datos de terreno; Impactos de empresas forestales; Impactos hidrológicos;
Modelos matemáticos; Manejo de cuencas
ABSTRACT
An advanced basin modelling system, SHETRAN, has been transferred to the Corporación
Nacional Forestal, Chile, for assessing the hydrological and sediment impacts of forestry and
other land and water resource management activities. The project involved a programme of
staff training in the UK and Chile and focus applications in Chile concerned with forest
management and city protection. Three focus basins were instrumented to provide experience
in collecting the field data needed for SHETRAN and as the basis for training simulations. A
hypothetical simulation of the long term hydrological impact of exotic tree plantation in central
Chile demonstrated SHETRAN's powerful capability for exploring the consequences of proposed
management activities, in advance of any activity being initiated. The simulations indicated a
potential for damaging floods during the early years of a plantation cycle, while later years are
characterized by declining water availability. These results match field observations recorded in
other studies.
1
Reader in Erosion and Sediment Transport, BSc(Eng), MSc, PhD : Water Resource Systems Research Laboratory,
Department of Civil Engineering, University of Newcastle upon Tyne, Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, UK
2
Research Associate, BSc, MSc, PhD : Water Resource Systems Research Laboratory, Department of Civil
Engineering, University of Newcastle upon Tyne, Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, UK
3
Higher Scientific Officer, BSc, MSc : Institute of Hydrology, Wallingford, Oxfordshire, OX10 8BB, UK
4
Jefe de Programa Nacional de Ordenación y Manejo de Cuencas Hidrográficas, Ing. Forestal, Dr. Forestal :
Corporación Nacional Forestal, Av. Bulnes 259, Of. 506, Santiago, Chile
Trabajo presentada al Primer Congreso Latinoamericano IUFRO Valdivia Chile 1998

2. Key words: Field data; Forestry impacts; Hydrological impacts; Mathematical
modelling; River basin management
INTRODUCCION
La industria forestal provee alrededor del 12% de las ganancias de las exportaciones chilenas e
involucra significativamente la tala del bosque nativo y la plantación de especies exóticas en la
mitad sur del país. La experiencia mundial indica que la tala puede aumentar la producción de
agua y sedimentos de una cuenca (ej., Bosch y Hewlett, 1982; Blackburn et al., 1990; Davies y
Nelson, 1993) y preocupa el que remover extensas áreas de bosque pueda incrementar los
niveles de daño por inundaciones (ej., Gentry y Lopez-Parodi, 1980; Lyons y Beschta, 1983).
Recíprocamente, replantar o reemplazar árboles nativos por especies exóticas podría reducir
significativamente el caudal de los ríos (e.g., Swank y Douglass, 1974; Cornish, 1993). Tales
impactos pueden tener un importante costo económico, social y ambiental, el que puede ir en
desmedro del ingreso generado por la actividad forestal. Sin embargo, los impactos ambientales
de la industria forestal en Chile a nivel de una cuanca no han sido cuantificados y hay un
urgente interés en entenderlos y tomarlos en cuenta para el manejo de ellas. Los modelos
matemáticos están cobrando relevancia en estos procesos, especialmente para representar los
impactos físicos de cambios en el uso de suelo. La Water Resource System Research
Laboratory (WRSRL) ha transferido un modelo de bases físicas SHETRAN a la Corporación
Nacional Forestal (CONAF), que es la organización responsable por el manejo y la
conservación de recursos renovables en cuencas a lo largo de Chile. SHETRAN provee a
CONAF de la capacidad para evaluar los impactos hidrológicos y de producción de sedimento
en acciones propuestas para el manejo del recurso suelo y agua, antes que cualquier opción se
haya implementado. La transferencia fue llevada a cabo por la WRSRL (Universidad de
Newcastle upon Tyne, UK) con apoyo del Instituto de Hidrología y con fondos del Department
for International Development del gobierno de Gran Bretaña. Este artículo describe el
"background" del proyecto y los resultados iniciales para modelar los impactos en el manejo del
bosque.
PROBLEMAS DEL IMPACTO DEL CAMBIO DE USO DE SUELO EN CHILE
En el pasado ha habido un considerable desgaste de la cubierta vegetacional a lo largo de la
Cordillera de Los Andes y la Cordillera de la Costa, como resultado de la deforestación (por
fuego y tala), sobrepastoreo y deficientes prácticas agrícolas. Como consecuencia, la erosión
del suelo ha llegado a ser un problema mayor y se estima que más de 3 m de suelo se han
perdido a lo largo de la Cordillera de la Costa en los últimos cien años. Esto ha reducido la
fertilidad del suelo, y ha causado embancamiento de ríos y reducción de la capacidad de los
embalses. Los grandes ríos tales como el Maule y el Bío Bío, los que una vez fueron
navegables, ahora están demasiado poco profundos para permitir el tráfico de embarcaciones
(ej., Solbrig, 1984, p172).
Han ocurrido también importantes cambios en el régimen hidrológico. A causa de la erosión del
suelo, la absorción de la lluvia por infiltración en la tierra ha decrecido y el escurrimiento
superficial ha aumentado en volumen y velocidad (ej., Glaser y Celecia, 1981). La reducción del

3. almacenamiento de la humedad en la tierra, el aumento del escurrimiento superficial así como
también el aumento de la pérdida de humedad por transpiración, son consecuencias de los
extensos programas de plantación, en donde se reemplazan bosques nativos por especies
importadas tales como pino radiata y eucalipto. Como resultado de las fluctuaciones
estacionales los caudales de ríos han llegado a ser más extremos, con períodos de grandes
inundaciones en invierno y lechos de ríos secos en verano (ej., Solbrig, 1984, pp163-173). Esto
ha llevado al corte de los suministros de agua potable en verano en pueblos a lo largo de la
Cordillera de la Costa.
MODELOS DE BASE FISICA
Los modelos matemáticos pueden contribuir en la toma de decisiones de una amplia gama de
procesos relacionados al manejo de cuencas. Estos no reemplazan las fuentes de datos, pero
permitirán hacer mejor uso de estos datos, donde estos sean muy escasos. Así, estos modelos
cobran relevancia en países tales como Chile en donde los datos necesarios para apoyar la
toma de decisiones en el manejo de cuencas se encuentran a menudo ausentes.
Diferentes tipos de problema requieren modelos diferentes para su solución. Modelos
espacialmente distribuídos de bases físicas tales como SHETRAN tienen particulares ventajas
en el estudio de los impactos en los cambios del uso de suelos y para aplicaciones en cuencas
con escasez de datos. Sus parámetros tienen un significado físico (ej., conductividad del suelo,
resistencia al flujo, granulometría) y pueden ser medidos en terreno. La validación del modelo,
puede por lo tanto, ser concluída sobre las bases de un corto período de observación y un corto
período de datos meteorológicos e hidrológicos. Los valores de los parámetros también pueden
ser especificados para un futuro estado alterado de la cuenca, por ejemplo un cambio en las
características de la vegetación, de este modo se facilita el estudio de impacto del cambio del
uso del suelo. Por el contrario, los modelos más tradicionales son esencialmente modelos de
regresión entre precipitación y escorrentía: sus parámetros no tienen significado físico y
dependen de la disponibilidad de suficientes registros meteorológicos e hidrológicos para su
calibración. Tales registros no se encuentran disponibles frecuentemente, pero a menudo
cuando lo están, ellos sólo se refieren al estado pasado de la cuenca. Por lo tanto la calibración
no puede ser extrapolada a futuros cambios.
SHETRAN
SHETRAN es un sistema de modelación integrado superficial/subsuperficial, de bases físicas y
espacialmente distribuído, que incorpora el movimiento del agua, transporte de sedimentos y de
contaminantes en una cuenca (Ewen, 1995). La componente de movimiento de agua considera
los elementos principales de la fase terrestre del ciclo hidrológico (intercepción,
evapotranspiración, derretimiento de nieve, escurrimiento en canales, superficial y
subsuperficial del agua) (Fig. 1). La componente de sedimento modela la erosión del suelo por
impacto de gota de lluvia y flujo superficial, y además el transporte de sedimentos en canales
(Wicks y Bathurst, 1996). Cada proceso es modelado por leyes de la física, la distribución
espacial de las propiedades de la cuenca,

4. Figura 1
ESQUEMA DE LOS PROCESOS REPRESENTADOS EN SHETRAN
la entrada de datos y la respuesta se representan en una grilla tridimensional de diferencias
finitas. De este modo, SHETRAN da una descripción detallada en tiempo y espacio del flujo y
transporte en la cuenca y es una herramienta poderosa para investigar los impactos
hidrológicos y de sedimento de uso de suelo y cambios de clima. Se puede usar SHETRAN en
cuencas de menos que 1 km2 a 2500 km2 de área y se ha aplicado en un amplio rango de
estudios y diferentes países. Ejemplos que describen incendios forestales, reforestación y el
análisis de los impactos de los cambios de clima en La Europa Mediterránea son reportados por
Lukey et al. (1995) y Bathurst et al. (1996). Recientes desarrollos y nuevos progresos han
adicionado una componente de transporte de nitrato, desplazamiento de tierras, y además un
componente de erosión de cárcavas (Birkinshaw et al., 1998; Burton y Bathurst, 1998; González
y Bathurst, 1998). SHETRAN también ha sido integrado a un sistema de toma de decisiones
para maximizar la utilidad en el manejo de impactos ambientales (Adams et al., 1995; Sheffield
et al.,1998).
Los datos requeridos por SHETRAN comprenden:
1) Entradas de datos meteorológicos (precipitación y evapotranspiración) necesarios para
manejar la simulación;
2) Datos de salida de variables (ej., caudales de ríos y registros de producción de
sedimentos) para validar el modelo;
3) Datos de las propiedades que caracterizan una cuenca en particular (suelo, vegetación,
topografía y características de los sedimentos).
Estos datos pueden estar basados en medidas directas o pueden ser estimados a partir de
información de la literatura. Ellos pueden referirse a condiciones de cuencas existentes o a
distintos escenarios, por ejemplo, futuras alteraciones en el clima o en la cubierta vegetacional.

5. DESCRIPCION DEL PROYECTO
Seis profesionales de CONAF han sido entrenados en el uso de SHETRAN, dos en cada una
de las siguientes regiones, Santiago (Oficina Central), VIII y X Región. La naturaleza avanzada
y las poderosas capacidades del sistema requieren de un programa de instrucción más
intensivo que el requerido para el entrenamiento en el uso de software hidrológicos para PC
más simples pero más limitados, que están corrientemente disponibles. Por esta razón el
personal recibió entrenamiento en los siguientes aspectos:
1) Funcionamiento de SHETRAN. Visita a la Universidad de Newcastle upon Tyne por cuatro
meses, cada profesional recibió instrucciones en el uso del lenguaje Unix para workstations,
en el "background" y la teoría de SHETRAN, en la creación de archivos de datos para
SHETRAN, en la ejecución del programa SHETRAN y en la interpretación de los resultados
de salida. El personal también recibió un curso de procesos hidrológicos y de mecanismos
de respuesta de cuencas.
2) Evaluación de los parámetros de SHETRAN. Con intención de proveer al personal de
CONAF de experiencia en la recolección de datos de campo, fue necesario apoyar las
simulaciones de SHETRAN, se establecieron tres pequeñas cuencas en Chile. Estas fueron
seleccionadas e instrumentadas con la supervisión del Instituto de Hidrología (UK), el cual
también proporcionó la instrucción en el uso de instrumentos, equipos de adquisición de
datos y en el análisis de datos. En la X Región el estudio en la cuenca experimental se
reforzó considerablemente con la colaboración de la Universidad Austral de Chile en
Valdivia.
3) Aplicación de SHETRAN. Las cuencas experimentales formaron la base de los ejercicios
instructivos en donde el personal validó SHETRAN para las condiciones actuales de la
cuenca y se llevaron a cabo simulaciones de escenarios para posibles alteraciones futuras.
Apoyo e instrucción adicional fue proporcionado por visitas regulares a Chile de parte de
profesionales de la Universidad de Newcastle y del Instituto de Hidrología. Estas visitas
cubrieron la selección e instrumentación de las cuencas experimentales, instrucción en
recoleccion de datos, uso de la "workstation", instalación del software SHETRAN y
simulaciones.
Además fue llevado a cabo un programa de entrenamiento para un estudiante de PhD con la
Universidad de La Serena para desarrollar una componente de erosión de cárcava y producción
de sedimento para SHETRAN. Esto fue para aumentar la aplicabilidad del modelo a las
condiciones chilenas, especialmente la evidente y severa erosión por cárcavas a lo largo de la
Cordillera de la Costa Central. Esta componente del proyecto se discute en el artículo de
González y Bathurst (1998) en otra parte de esta publicación.
CUENCAS EXPERIMENTALES
Aunque el propósito principal de las cuencas era apoyar el programa de instrucción, se
seleccionaron también por ser pertinentes a los problemas ambientales chilenos relativos al

6. manejo de los bosques y a la protección de la ciudad. No se tuvo la intención de encontrar
soluciones a estos problemas durante el proyecto. Sin embargo, su consideración dio a las
simulaciones una real base de trabajo.
Figura 2
MAPA DE CHILE CENTRAL MOSTRANDO LA UBICACION DE LAS CUENCAS
EXPERIMENTALES, REGIONES V-X Y REGION METROPOLITANA (M)
Las Cuencas y su Instrumentación
Se instrumentaron tres cuencas, una por cada equipo CONAF-SHETRAN (Fig. 2). Dos tienen
una cubierta de pino radiata : La Reina (35ha) en el lado oeste de la Cordillera de la Costa en la
X Región y Minas del Prado (160ha) al pie de la Cordillera de los Andes en la VIII Región. La
tercera, Quebrada de los Almendros (420ha), tiene una cubierta de vegetación nativa ubicada
en el Reserva Nacional Rio Clarillo a los pies de la Cordillera de los Andes en la Región
Metropolitana. Como parte del estudio de la Universidad de La Serena, también se
instrumentaron dos cárcavas en Chosme en la Cordillera de la Costa en la VIII Región, cerca de
Concepción (González y Bathurst, 1998).
En cada caso, fueron instalados instrumentos para monitorear la respuesta de la cuenca,
cuantificar el balance de agua y proveer los datos necesarios para correr SHETRAN y evaluar
sus parámetros. Las principales entradas de datos (precipitación y las condiciones
meteorológicas las cuales determinan la evapotranspiración potencial) se midieron con una
estación meteorológica automática, incluyendo un pluviógrafo de váscula. La descarga de agua
a la salida de la cuenca fue medida usando un flume. Todos estos datos fueron monitoreados a
intervalos de una hora o submultiplos de hora, siendo registrados, almacenados, descargados y
transferidos a la oficina por un módulo electrónico de almacenamiento de datos.
La concentración de sedimentos en suspensión fue medida usando un rastreador automático de
sedimentos en suspensión que opera a intervalos prefijados durante un evento. Los sedimentos
de arrastre de fondo se colectaron en una trampa de sedimento y se midieron en cada visita a
terreno (cada una o dos semanas). Las condiciones de humedad del suelo se monitorearon
usando un indicador de napa freática y un equipo de capacitancia en cada visita. Se
proporcionó un permeametro Guelph y anillos de infiltración para medir la permeabilidad del

7. suelo. Otras propiedades se obtuvieron usando la relación del contenido de arena/limo/arcilla o
por análisis de laboratorio. La topografía de la cuenca fue determinada desde mapas y la
cubierta vegetacional desde fotografías aéreas en el caso de la Quebrada de los Almendros y
de catastros de las plantaciones en las otras cuencas forestales.
Cada equipo CONAF-SHETRAN fue dotado con una workstation para analizar los datos de
terreno y hacer las simulaciones de SHETRAN.
Manejo Forestal
Las dos cuencas serán el resultado del tratamiento que recibiran durante el verano de 1999: la
tala en Minas del Prado y el raleo en la Reina. Ellos fueron, por lo tanto elegidas, para a)
cuantificar con los datos de terreno los impactos del tratamiento sobre la respuesta de la
cuenca, y b) validar SHETRAN como un medio de modelación de los impactos. El primer
objetivo se alcanzará comparando las mediciones de la respuesta de la cuenca en los años
anteriores y posteriores al tratamiento. Para alcanzar el segundo objetivo, SHETRAN se
validara para los estados de pre y post tratamiento de la cuenca. Estos estados se refinarán
usando datos de terreno, valores característicos de los parámetros, especialmente esos
parámetros de vegetacion usados para modelar intercepción, transpiración y erosión de suelo.
Se ganará experiencia también en simulaciones de los impactos en el manejo del suelo en
condiciones chilenas. Esto proveerá de una sólida base para aplicar SHETRAN en otras
cuencas en el sur de Chile, tales cuencas pueden ser más grandes que las experimentales y
pueden ubicarse en otros lugares. Simulaciones podrían explorar, por ejemplo, el efecto de las
diferentes formas y secuencias de tala sobre inundaciones río abajo y regimenes de producción
de sedimento, permitiendo así seleccionar la aproximación del mínimo impacto.
Simulaciones para condiciones actuales de la cuenca y para condiciones hipotéticas futuras, se
reportan en otra parte de esta publicación.
Protección de la Ciudad
Santiago se ha expandido hacias las faldas de la Cordillera de Los Andes en tal magnitud que
sus suburbios del este están propensos a sufrir trastornos por la concentración de agua y flujo
de sedimentos característicos de la topografía de pie de montaña. Las inundaciones son
comunes en invierno durante eventos de lluvia y derretimiento de nieve. Por lo tanto, hay interés
en el manejo de las cuencas de pie de montaña para dispersar o reducir el agua y no alterar la
producción de sedimento. SHETRAN puede ser usado para investigar los efectos de diferentes
estrategias de manejo, por ejemplo, reforestación o la introducción de medidas tales como
zanjas de infiltración. Dado lo caro de tales estrategias, un estudio del modelo podría
proporcionar un ahorro considerable al rechazar aquellas probablemente ineficaces antes de
ser implementadas en terreno.
Mediciones en la Quebrada de los Almendros están proporcionando información cuantitativa en
la respuesta de la cuenca de pie de montaña. La aplicación de SHETRAN está permitiendo
afinar los valores característicos de los parámetros y ganar experiencia modelando este tipo de
cuencas. Despues la validación para condiciones actuales, SHETRAN será usado para
examinar los impactos de cambios hipotéticos en las condiciones de la cuenca. Estos incluyen
las técnicas de manejo sugeridas anteriormente y el negativo efecto del fuego en la destrucción
de cubierta vegetacional y el incremento en la magnitud de las inundaciones. Este trabajo es
reportado en otra parte de esta publicación.

8. EL IMPACTO HIDROLOGICO EN LAS PLANTACIONES A LARGO PLAZO
Como una demostración de las capacidades de SHETRAN para predecir las consecuencias del
manejo de suelo, fueron modelados los impactos hidrológicos a largo plazo de una plantación
de árboles exóticos para un ambiente representativo de Chile central. Específicamente, las
simulaciones compararon la respuesta hidrológica sobre un ciclo de plantación (desde el inicio
de la tala hasta total crecimiento) con la respuesta de un bosque nativo maduro a los veinte
años. De particular interés fue la diferencia de caudal entre los dos casos, a causa de las
implicaciones en las inundaciones y en el suministro de agua río abajo.
Las simulaciones fueron pensadas para representar el lado este de la Cordillera de la Costa
entre las Regiones VII y IX. Esta es una de las mayores áreas de plantación de pino radiata,
que se ubica en una zona lluviosa donde los niveles anuales típicos de agua caída son de
alrededor de 1000 mm y la evapotranspiración potencial de alrededor de 1200 a 1500 mm. En
estas circunstancias, los cambios causados en la evapotranspiración actual por cambios en la
vegetación, pueden tener un significativo impacto en los flujos de los ríos.La evidencia
anecdótica ha sugerido que la extensa plantación de especies de árboles exóticos, los cuales
tienen altas demandas de agua, haya resultado en una reducción en verano de los suministros
de agua potable.
No estaban disponibles datos para una cuenca en particular en el área. Por lo tanto, las
simulaciones usaron datos de otras áreas de condiciones similares, especialmente una de clima
tipo mediterráneo, la que ya estaba disponible de simulaciones previas de SHETRAN. En este
punto los resultados debieran ser considerados como indicativos del tipo de respuesta que se
esperaría en Chile central, más que directamente representativos de una localidad específica.
Una cuenca de 700 km2 ubicada en Europa Mediterránea proporcionó la topografía
(relativamente de bajo relieve) y la red de drenaje. Esta cuenca fue modelada en SHETRAN con
una grilla de 2 km de longitud. Para realizar la simulación, se seleccionaron datos de series de
cinco años de lluvia caída y de evapotranspiración potencial de una estación también en la
Europa Mediterránea: se corrió en cuatro etapas en secuencias continuas así se obtuvieron
datos de veinte años. El promedio anual de lluvia caída fue de aproximadamente 1000 mm con
un invierno lluvioso. El promedio anual de la evapotranspiración potencial fue aproximadamente
de 1500 mm. La profundidad del suelo fue de 4 m en el cuarto superior de la cuencas y de 6 m
en el resto. Se tomaron datos de las propiedades del suelo en las cuencas experimentales de
CONAF. La cubierta vegetacional se mantuvo uniforme a través de la cuenca en cada caso.
Para el bosque nativo los parámetros de vegetación los cuales determinan la intercepción y
transpiración fueron constantes en el tiempo y fueron calibrados para dar condiciones de
equilibrio hidrológico durante el período de la simulación. Para la plantación de árboles, la
simulación comenzó con el equilibrio de las condiciones del bosque nativo. La cuenca en su
totalidad fue entonces talada y se permitió el crecimiento de una nueva plantación de árboles.
Dicho crecimiento se representó por una disminución en el área de suelo desnudo para el punto
de cierre del follaje, un incremento en la densidad de vegetación así como también en la
densidad de las raíces. El mayor crecimiento se concentró en los primeros ocho años, pero este
continuó durante los veinte años. La tasa de transpiración fue mayor que para el caso del
bosque nativo.
La figura 3 compara la simulación de la descarga promedio mensual a la salida de la cuenca
para los dos casos. Las condiciones de equilibrio son evidentes para el caso del bosque nativo.

9. En promedio, la lluvia caída anual excede la evapotranspiración actual en alrededor de 100 mm,
asegurando un caudal base confiable sin existir mayores inundaciones.(Como los datos
meteorológicos se repiten en ciclos de cinco años, así es la respuesta de la descarga.) Para el
Figura 3
COMPARACION DE LA SIMULACION DE LA DESCARGA PROMEDIO MENSUAL PARA EL
BOSQUE NATIVO Y LA PLANTACION FORESTAL DURANTE UN PERIODO DE 20 AÑOS
caso de la plantación, los primeros años son caracterizados por inundaciones y un caudal base
más alto que para el caso del bosque nativo. Este es el resultado de las bajas pérdidas por
intercepción y transpiración. La columna de suelo llegó a estar totalmente saturada en invierno,
permitiendo inundaciones y manteniendo un alto caudal base en verano. Después de alrededor
de ocho años, sin embargo, el crecimiento de los árboles ha aumentado significativamente la
intercepción y la transpiración. El suelo llegó a estar más seco, entonces las inundaciones son
eliminadas y el caudal base es menor que en el caso del bosque nativo. La lluvía caída y la
evapotranspiración entran en un equilibrio aproximado (Fig. 4) y los caudales bases son, por lo
tanto, provenientes en gran parte de la humedad del suelo almacenada en los primeros años.
Sin embargo, esta no es rellenada y el caudal base, por lo tanto, continua en descenso.
Figura 4

10. VARIACION DE LA SIMULACION EN LAS COMPONENTES DEL BALANCE ANUAL DE AGUA
EN LA PLANTACION FORESTAL
La simulación es por supuesto una exageración de la realidad. Por ejemplo, la tala no se
llevaría a cabo instantáneamente por completo en una cuenca de 700 km2: una cosecha más
gradual, probablemente de un trabajo parcelado, sería más probable. Sin embargo, las
resultados ilustran las amplias características del impacto hidrológico que puede ser producido
por un programa de plantación mal concebido. En particular hay un potencial daño por
inundaciones durante los primeros años, mientras que los años posteriores están
caracterizados por una reducción de la disponibilidad de agua. Estas características se igualan
a observaciones registradas en otros estudios (ej., Swank y Douglass, 1974; Solbrig, 1984,
pp163-173; Cornish, 1993; Huber y Lopez, 1993; Rowe y Pearce, 1994), dando fe de la
habilidad de SHETRAN para representar el comportamiento de la realidad. La aplicación
también demuestra la poderosa capacidad que proporciona SHETRAN para explorar los
impactos de actividades propuestas de manejo, antes que cualquiera de ellas sea comenzada.
1) Se ha llevado a cabo un estudio inicial de impactos de la plantación sin ninguna necesidad
de recolectar datos en terreno. En un estudio real, si la predicción de los impactos fuera de
interes, un estudio de campo se puede llevar a cabo para proveer datos como las bases para
una simulación más especifica.
2) La simulación proporciona una visión integral de todos los aspectos de la respuesta
hidrológica de la cuenca : caudales, almacenamiento de agua subsuperficial y
evapotranspiración, y la variación de la respuesta. Sobre la base del entendimiento
adquirido, se pueden llevar a cabo mayores simulaciones para establecer un ciclo de
plantación que por una parte apoyaría la rentable obtención de madera y por otra parte
permitiría a largo plazo un sostenido suministro de agua río abajo.
OTRAS AREAS DE APLICACION
SHETRAN adquiere mas relevancia en problemas en que modelos simples u otras técnicas no
pueden resolver. Típicamente son proyectos de mediano y largo plazo donde hay una buena
voluntad para invertir en modelos de predicción de impactos que apoyen grandes inversiones
en protección ambiental. Además el manejo del bosque y la protección de la ciudad, tales
proyectos incluyen :
1) El desarrollo de programas de protección de cuencas, que incluyan la investigación de los
impactos de diferentes opciones de manejo de suelo en relación a los suministros de agua;
2) Estudios de erosión y estrategias de manejo de suelo, incluyendo la identificación del mayor
área contribuyente o áreas de riesgo en la cuenca;
3) Investigaciones de los impactos de desarrollos agrícolas propuestos, tales como demanda
de agua y consecuencias de la erosión de diferentes cultivos o ciclos de plantación;
4) Valoración del peligro en riesgos de hidrologia y de sedimento en caminos, puentes, tendido
eléctrico, represas y otras infraestructuras, especialmente en áreas sometidas a cambios de
uso de suelo;

11. 5) Investigaciones del balance de agua, incluyendo cuencas con regímenes de derretimiento de
nieve;
6) Investigaciones de los impactos de los cambios de clima, incluyendo alteración de la cubierta
vegetacional y regímenes de lluvias;
7) Contribuciones a la evaluación de los impactos ambientales para proyectos desde la
explotación minera hasta el desarrollo de parques nacionales.
CONCLUSIONES
Por sobretodo la aplicación de SHETRAN en Chile provee una oportunidad excitante para
demostrar la relevancia de modelos tecnológicos avanzados para minimizar los impactos
ambientales de la industria forestal y actividades de manejo del recurso suelo y agua. Su
transferencia proveerá a CONAF de los beneficios siguientes:
1) Capacidad para predecir los impactos de las actividades del manejo de suelo sobre
inundaciones, producción de agua, niveles de napa freática, erosión del suelo y producción
de sedimento;
2) Mejoramiento de la eficacia y confiabilidad en la toma de decisiones en el desarrollo de
cuencas, incorporando la protección del medioambiente.
La transferencia de SHETRAN a Chile puede ser vista también como un estudio piloto para
mayores implementaciones en otros paises de América Latina.
AGRADECIMIENTOS
El proyecto de transferencia se realizó con fondos del Department for International Development
del gobierno de Gran Bretaña (Contrato CNTR 93 2083A). En Chile un apoyo sustancial fue
otorgado por CONAF, la Universidad de La Serena y la Universidad Austral de Chile en
Valdivia. Se reconoce y se agradece el apoyo otorgado por estas instituciones, así como
también los esfuerzos de las muchas personas involucradas en asegurar una conclusión
exitosa del proyecto. Los autores agradecen a Rosa Zamora y a Edmundo González por la
traducción de este artículo de ingles a español.
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