UNIVERSIDAD NACION Facultad de Ciencia
Caminos Forestal
Medellín,
?-
:.'
1-7,'
Caminos forest
RODOLFO HERNÁN PARRA Universidad Nacional de Colo Ciencias Agropecuarias, Depa Laboratorio de Aprovechamient
."'
Medellín, septiem
CONCEPTOS GENERALES SOB FORE
PA
1. Definiciones de algunos térm caminos forestales.
3. Modelos de redes de caminos for
2. Pasos consecutivos para la plan bosque plantado.
PA
EJEMPLO DE PLANIFICACION D BLANCAS) 1. Introducción. 2. Problema. 3. Objetivos de la planificación de 4. Descripción general del área. 5. Método de trabajo. 6. Volúmenes de madera.
7. Cálculo de la distancia óptima e
8. Cálculo de la densidad óptima d 9. Cálculo de la densidad ideal de
10. Comparición de la densidad ópt
11. Cálculo de la densidad de la red
12. Comparación de densidad óptim
13. Cálculo de costos anuales de lo transportada.
14. Apéndice: breve explicación sob
15. Impacto ambiental de la constru BIBLIOGRAFIA
Caminos Forestales Planificados
CONCEPTOS GENERALES SOB FORE
1. Definiciones de algunos térm caminos forestales.
Transporte menor o arrastre: tra
camino. El arrastre se hace a dist animales o mecanizado.
Transporte mayor: traslado de t
transporte menor hasta las plantas a distancias largas y generalmente
Densidad de caminos forestales:
área. Generalmente se expresa en m
Red de caminos forestales: es
determina la unión de diferentes ca
Por ejemplo redes de caminos hexágonos o caminos paralelos.
distancia media de arrastre más c
camino, permaneciendo constante cuando los caminos son paralelos.
En los siguientes modelos gráfico figura 1: 1a, 1b Y 2 corresponden a correcta planificación a largo plazo.
Caminos FOf'estales Planificados
El modelo 3 corresponde a un m
separadamente sobre áreas peque es decir para períodos muy cortos. MODELOS DE REDES
la. Caminos paralelos que si~uen la l1nea de contorno Y unidos por un camino ascendente
lb. Caminos paralelos ascendentes
Caminos Forestales Planificados
Figura 1: Modelo teórico de re
el Distancia óptima entre c
debe haber entre caminos p mínimos de transporte.
1)
Modelo para red de c
matemática que define la u caminos.
Por ejemplo el sig
óptima entre caminos paralelo
donde: b:
distancia óptim
Y:
Costo por met factor de amor interés y núme mantenimiento
V:
Factor de corr practica no uniformemente
tr:
Costos de arr camino, más equipo en el te
p: Producción de T:
Factor de co camino) ya qu recta más cort factor está dad
Caminos Forestales Planificados
T = Distancia _ p Distancia
2. Modelos de redes de caminos fore
Una red de caminos forestales pued
2. 1 Caminos paralelos sin conexión j
I
r
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
'--
I
I
\-eAMlltO
Distancia máxima de arrastre
= 1/2
Distancia promedia de arrastre = 1/ Densidad = 1
2.2 Red de caminos que forman cua
1-
1
I
I
I
I
I
I
I
: I
I
/
1// ~--
1" I " I
, I
I
f
t "-
Caminos Forestales Planificados
Distancia máxima de arrastre = 1/2 Distancia promedia de arrastre Densidad
=
=
1/
2
2.3 Red de caminos que forman rec
PUNTO MEOIO
EfIITRE CANIN o S
CAMINOS
En todos los casos posibles, donde l
rectángulos del mismo tamaño, se o
arrastre entre 1/4 y 1/6 de la distan
Caminos Forestales Planificados
.:. Distancia de arrastre mantenie
forestales en cualquier modelo. a) Caminos paralelos.
1
1
I
I
I
I
I
I
I 1-PUNTO
MEDIO CAMINOS
E.
Distancia promedia de arrastre = 1 Densidad de Caminos = 1
b) Caminos que forman cuadrados
"'-
1"-
I "
:
l
I
I
I
I
1
1
1//
r--
I
I
I
DISTANCIA
l
I
I
I
I
MAXIMA
=
I
/
Caminos Forestales Planificados
El mismo análisis se puede hacer
polígonos, etc., para comparar l
cuando las densidades de cada uno
Comparando los caminos paralelos puede concluir:
En una red de caminos forestales corta posible, desde un área
constante la densidad, se obtiene
2.4 Distancia óptima entre caminos 2.4.1 Caminos temporales.
I
--
I
----M4
I
b/2
I
L I
I I
--,
---
lb I
II I I
I km
I
I
I
I
Cr = Costo fijo promedio por metro c
e =e = ~f
V
e
V * área
Cv = Costo variable por m 3 de mader
Cv = tr (Distancia promedia) = (tr*b)
Caminos Forestales Planificados
Estos costos Cr y C v se pueden rep b óptimo.
La distancia óptima b se obtiene cu
costos variables es mínima, en este los costos fijos son iguales a los co dos curvas):
loe V*b
Ir
*b 4
b- 2
floe 1---
~ V*
En términos matemáticos, la distan
total CT sea un mínimo. Se deriva C
esta primera derivada. De esta man
lOe tr*b + V*b 4
Caminos Forestales Planificados
dCT
db
IOC = O V *b 2
tr 4
b =2
La ecuación (2) es exactamente igu
cualquiera de los dos métodos par óptima entre caminos). 2.4.2 Caminos permanentes.
Estos son caminos planificados a l
tanto es necesario tener en cuenta amortización de la inversión .
..
_----------~_
...
------------
I I
_.
I
--.jJ~
I
I I I I
~
r-- I
1 1
I
I ---1 I
1 mI
I
I I
I
i
CasIo _fijo
lb
CI
C*fa Vol/año
Caminos Forestales Planificados
e - C*fa - y /-P*b*¡-P*b
Costo var íable = C I ,
tr * b = _._--._. ._. 4
Costos totales
La distancia óptima entre los cam en la cual la suma de los costos valor se deriva la función de CT primera derivada.
deT db
tr 4
y ....2 =0
b
Pb
2.5 Modificación del modelo teórico
Problemas presentados al usar el m a) Los caminos raras veces sigue vertical
b) Los caminos pocas veces son pa
cl En una red, los caminos conver empalme
d) El área forestal no es topográfic
e) El arrastre de madera desde un
raras veces sigue la recta más c
Caminos Forestales Planificados
'_1-LICION
EN
Para modificar el modelo y pode considerar varia modificaciones: a) Una modificación debido a que
son rectos ni paralelos, ni e anteriores) . b) Una modificación debido a que
recta más corta desde el tocón a
La primera modificación se obtien obtener un factor llamado "Factor y se denomina por la letra F.
Caminos Forestales Planificados
La segunda modificación se obtien
(d y e) y es denominada "Facto representa por la letra T. Al utilizar estos dos factores se t caminos permanentes:
b corregi
A partir de estudios realizados pri
que los valores de F varían entre 1
El factor T está definido por la sigu
T
Distancia _ promed Distancia _ recta
El valor de T siempre es mayor
medida que el terreno se hace m
madera no sigue el camino más co
•:. Efectos de la desviación de la d sobre los costos. El valor de la distancia óptima
permite un desplazamiento apropia el costo total CT difiere muy poco.
±30% con un incremento en costos
Caminos Forestales Planificados
Sin embargo, cuando la distanci menor
del
30%
de
la
dista
considerablemente.
AU M EN1 COSTO
- 30 DESVI ACION ENTRE
ENOjo
CAMINOS
2.6 Calculo de Densidad óptima de
Para dicho calculo se reduce el á
caminos forestales, a una forma rectángulo, y se calcula así:
D
(B / b)(A - Vi)
Area
I
donde
A: Lado menor del rectángulo d
Caminos Forestales Planificados
13: Lado mayor del rectángulo de
b: Distancia óptima entre camin Vi: Reducción económica de la d
recta en metros desde el limite p
camino. Genera]mente igual a b/ D : Densidad.
3. Pasos consecutivos para la plan bosque donde ya existen algunos ca
a) Sobre un mapa transparente d atención a las cantidades de mad MAPA DE DERRAME NATURAL Figu
1
Caminos Forestales Planificados
CUENCA
HIDROGRAFI
Figura 2. Mapa de derrame natural
b)
Calcular el volumen anual p
e)
Marcar con flechas en el m dirección natural del tran
Caminos Forestales Planificados
carreteras públicas. Use tamaño de las flechas en Figura 2.
d) Con ayuda del mapa origi área en bloques naturales p cada bloque (1, lIt 111 Y IV).
e) Marcar en otro mapa trans Use color negro (Figura 3).
f) Calcular la densidad óptima de transporte menor, posibl
g) Marcar en un mapa transp base en el MAPA DE DIREC sobre densidad óptima de métodos de transporte meno
h) Modificación de la red ide social, la utilidad del trans caminos existentes, etc. transparente con ayuda d modificada. Use color azul (
1) Calcular la cantidad de cam comparar con el análisis te distancia óptima entre los caminos dada por la planif ejemplo al modelo. (Ver liter
j) Calcular los costos anuale transportada.
Caminos Forestales Planificados
CUENCA HIDROG
CAMINOS
--
EXISTENTES
CLASE ( uso
BUENA
TO DO n
Alio)
CLASE REGULAR
(uso aSTAc,o"n - - - CLASE
SI!(;u)
MALA
(O.'.CIL oa U.AR •• "
.... JORA.)
Figura 3. Red de caminos exis
Convencione
Caminos Forestales Planificados
CUENCA
RED
IDEA L
HIDR
DE
CAMINOS
=--.....-: CAMINOS EXISTENTES Y ~ TOMADo.S Co.MO BASE
--'"'\.../' CA MI NO. 5
DE LA RED
Figura 4. Red Ideal de camin
Caminos Forestales Planificados
CUENCA
RED
MO DI FI CAD A
H IDROGRAFICA
DE
CAMINOS
CAMINOS PERMANENTES
---ff-.......
.-... ./".
CAMINOS
TEMPORALES
CAMINOS
A CONSTRUIR
VIA DE ACCESO CON !'lENTE
CAMINO TEMPORAL
Lo CON DICIONES
Figura 5. Red modificada de Cam
2
Caminos Forestales Planificados
EJEMPLO DE PLANIFICACI (PIEDRAS BLA 1. Objetivos.
al Familiarizar a los lectores y par de redes de caminos forestales los bosques plantados. b) Trazar un modelo que SIrva
interesadas en el aprovechamie
c) Hacer algunas sugerencias con
de caminos en la cuenca hidrog
2. Problema.
En el área de esta estación hay bosques plantados de coníferas. las figuras 2 a 4. El terreno es u
Para el transporte mayor de los p área dos carreteras principales q
(carretera Medellín - Guarne y
caminos forestales de regular ca
Caminos Forestales Planificados
años. Por estas vías transitan c toneladas. Con el fin de
t~cilitar
la extra
forestales, de aumentar la meca
las prácticas silvícolas, es conv
sistema de caminos forestales co
económico posible. El problema
de caminos más económico y prá
de Piedras Blancas, con los datos
3. Objetivo de la planificación de u El fin principal de la cuenca
suministrar agua potable a la ciuda
Las E.E.P.P. de Medellín, entid
cuenca, con el propósito de re
desde hace varias décadas la
especialmente ciprés (Cupressu
principales reforestaciones se
circundante al embalse. Las z
un área de 1. 020 has. (aproxim
Inicialmente se construyeron a con el fin de dar acceso a las principal y a las principales ver
Caminos Forestales Planificados
Desde hace varios años, se ha EE.PP. algunos rodales para
caminos complementarios a l
estructuró una red de camin
técnicas mínimas. Es decir, s
sin tener en cuenta una plani forestal de la cuenca.,
Anúlisis efectuados sobre la re
de canlinos planificada técnica exceso de caminos y que la planificada es mucho más ec existente.
Es decir, existe u
sujeta
aumento,
a
lo
cua
mantenimiento y desfavorab aprovechamiento racionaL Implica también, este exceso
para reforestar difícil de recup suelo y la sedimentación de la
Son, entonces, estos factores, l
red de caminos para Piedras B
el aprovechamiento más económ
Una red planificada de cami debido a que debe ajustarse
derrame natural, sino también
Caminos Forestales Planificados
la red cobije el mayor número
beneficio de la población de Pie 4. Descripción general del área.
4.1 Localización. El área descrita e
Central Colombiana, directame
hidrográfica entre las cuencas d Coordenadas: 75° 28' 30" W
-
6° 06' 30" N
Referencias Cartográficas X = 1 y
4.2 Vías de Acceso. Las principales que de Medellín conduce al
kilómetro 15 y la vía a Santa El
4.3 Topografia. La conformación de
Dentro de la cuenca se encuen
Norte y Oriente y topografia m
general estas colinas se encue sobre el nivel del mar. 4.4 Clima Según el diagrama de
cuenca se encuentra dentro de
Caminos Forestales Planificados
bajo (bh-mb), su temperatura
precipitación anual es del orden
4.5 Hidrografia. La cuenca está di
principal la de la quebrada Pied
- N Y cuyos afluentes principa
Salado y Santa Ana, las cuales
respectivos afluentes, entre o
Caliche, Charco Hondo, Pied
mencionado las quebradas que más o menos constante.
4.6 Suelos. Son derivados de ceniz
pesados de texturas finas y con condiciones, son suelos firmes
en algunas zonas presentan dif drenajes. 4.7 Bosque. Antes de reforestar,
natural, con especies pertenec montano bajo y adaptables a microclima existentes.
Según Pérez (1.969): "La vegetación
bosque mixto latifoliado y perenn
árboles, donde roble Quercus humb
4.8 Estado ActuaL La cuenca tien
Has. distribuidas según el uso d
Caminos Forestales Planificados
Area reforestada
Area de bosques n Area de propiedad Area de embalse
4.9 Estado legal. La cuenca perte
EE.PP. de Medellín y el resto, 3
se halla bajo jurisdicción del m
4.10 Estado social. El área está o que por lo general, trabajan EE.PP. de Medellín. Habitan
Sus ingresos se derivan, a
(hortalizas, legumbres), algun
carbón vegetal, corno fuentes p 5. Método de trabajo. 5.1 Reconocimiento de Campo. Se
fin de confeccionar un mapa ac
Se debe hacer un reconocimi propicias para derrames de
madera, áreas particulares, o
Caminos Forestales Planificados
alcantarillas y vertederos, todo efectuar el trabajo de oficina. 5.2 Trabajo de oficina. 5.2.1 Materiales. - Medidor lineal de caminos. - Planímetro.
- Mapas topográficos, hidrográficos
- Implementos de dibujo e ingenierí
5.2.2 Procedimiento.
Elaborar un mapa actualizad Dividir el área en cuarteles sobre un mapa topográfico y la tierra.
Calcular la distancia óptima e
Calcular la densidad óptima d
Elaborar mapa de la red ideal
Calcular la densidad real (ide
Comparar la densidad óptim
determinando el porcentaje d Elaborar mapa de la red mod
Caminos Forestales Planificados
Calcular la densidad de la red Comparar la densidad óptim
determinando el porcentaje d Calcular los costos anuales madera transportada:
a. Para la red existente. b. Para la red modificada. c.
Comparar costos.
6. V olúmenes de Madera. Datos de Corta Anual.
No se poseen datos exactos sobre e algunos estudios efectuados en la
17 m 3 I Ha. laño. Según el increm
decir, se corta un volumen de 17 m
El volumen de corta anual se pued se destina para pulpa; el 40% resta
Se tiene entonces: Volumen de corta Volumen para pulpa Volumen para aserrío
Corta total anual, para 10
Caminos Forestales Planificados
7. Cálculo de la distancia óptima e
Para el cúlculo de b - distancia óp cucnla lo:"> :">iguicntes datos:
7.1 El costo promedio de constru lineal de camino
7.2 Costo
anual
$ 20.000/m. de
mante
$2000 I mi allo. 7.3 VidH útil de los caminos (n): 2
7.4 Interés de cálculo (i): 0.3 (300/0
7.5 F actor de amortización (fa) para
fa
7.C> Prod l!cciún en
111 3 /
Ha. / año
7.7 Costos de arrastre de tres po
factores de corrccción.
Método
tr
0.30 2
0.15
3
0.18
Caminos Forestales Planificados
Método 1
Transporte manual.
Método 2
Combinación del trans pequeños.
Método 3 Arrastre con sistemas d Para el cálculo de b se emplear anteriormen te.
P: Producción en m 3 I m 2 laño = 0
.:. Calculo de densidad óptima de c Para dicho calculo se emplea la fór
D =~!! / b )(1- Vi) Area
I
donde
A: Lado menor del rectángulo de
8: Lado mayor del rectángulo de 8: Distancia óptima
Vi: Reducción económica de la d
recta en metros desde el limite p camino. Generalmente igual a b D : Densidad.
Caminos Forestales Planificados
El rectángulo de reducción es la área para efectos del cálculo de l
9. Calcular la densidad ideal de cam
Del mapa de la red ideal de camin red ideal de caminos.
10. Comparar la densidad óptim porcentaje de pérdida.
11. Calcular la densidad de la red m Del mapa de la red modificada de de la red modificada de caminos. 12. Comparar la densidad óptima 13. Calcular los costos anuales madera transportada. 13.1 M apa de la red existente.
Del mapa de la Figura 3, red de cam total de caminos existentes. $jm3 jaño, que esta dado por:
Se
Caminos Forestales Planificados
Costo
In 3 Tr
donde L : Longitud de canlino en metros. y : C * fa + mantenimiento anual.
C: Costo de construcció
fa: Factor de amortizació Y: 6.020 $/m/año.
13.2 Para la red modificada. 13.3 Comparación de los costos. 14. Apéndice Breve explicación sobre los mapas.
Figura 2. Mapa de derrame natural. Para la confección de este mapa, cuenta la topografia.
Con base en las curvas de nivel de
Piedras Blancas, se establece el flu
de la pendiente. Otro factor importa el de las vías existentes, pues se
fuesen a servir para el transporte de
Caminos Forestales Planificados
Figura 3. Red de caminos existente. Se actualiza este mapa al ubicar
hace mediante un reconocimiento d
Figura 4. Red ideal de caminos fore
Mapa elaborado con base en los da
óptima y siguiendo el modelo de red
Figura 5. Red modificada de camino
Mapa elaborado con base en los ma
Se modifica el modelo óptimo, tenie a. Topografia b. Derrame de la madera c.
Caminos existentes
d. Beneficio social
15. Impacto ambiental de la con cuenca hidrográfica.
15.1 Definición de cuenca hidrogr
área fisico geográfica debida
superficiales y subterráneas v
o varios cauces de caudal con vez, en un curso mayor que
Caminos Forestales Planificados
río principal, en un depósit diredamen te en el mar. 15.2 Importancia: La cuenca com recursos flora, fauna, suelo,
que le son particulares y la c
explotables, y de acuerdo a renovables o no renovables.
15.3 Aspectos ambientales: En térm
se pueden resumir en un mej
económicas de un país o regió
la aplicación de bienes de capi y
transformación de
recurs
condiciones de mejoramiento
caso de planes hidroeléctric necesario
transformar
eco
productivos, a medios acuátic
pensar en la optimización amb - Prevenir o mitigar las desventajas
- Asegurar la renovabilidad de los re
- Prolongar la vida útil del proyecto. Incrementar el número de benefic
Para el logro de optimización am
básicamente cuatro tipos de activid
Caminos Forestales Planificados
Recolección
de
información
preconstrucción de un proyecto.
- Confrontación entre las accione
los parümetros ambientales para posibles.
- Evaluación jerarquización de di mitigantes
de
los
efectos
neg
determinado.
- Planificación de la utilización
condiciones ambientales creadas p 15.4 Descripción
ambiental
bás
diferentes componentes de alterados por la obra (flora, f
15.5 Identificación de los efectos
acciones tecnológicas implíc
medio ambientales para iden
15.6 Evaluación de los efectos: D
de la probabilidad, magnitud, identificados.
15.7 D eclaratoria del efecto ambien
prácticas que se adoptarán pa
negativos previsibles que se de
Caminos Forestales Planificados
15.8 Seguimiento y
control am
adoptadas, identificación de planes.
15.9 Factibilidad: En la etapa d
ambientales, necesitamos, p
de una carretera, los siguien
15.9.1 Zona de Vida: Es import
información de los datos cli
con el ciclo hidrológico, com distribución, tipos de pluvi la
evapotranspiración
p
morfogenétícos como la me materia orgánica).
15.9.2 Hidrología de la cuenca: Imp - Escorrentía, infiltración, dr
- Dinámica de las corriente pendientes de los cauces, meándricos, etc.). - Forma de cuenca.
- Longitud promedia del f
promedia de la cuenca q
Caminos Forestales Planificados
encontrarse con un cauce
erosivo de las aguas en una
Aguas subterráneas, nivel
15.9.3 G eomorfología:
15.9.3.1 Unidades de paisajes o fo Cordilleras - Colinas
- Valles: zonas de inundació
yen general depresiones co En éstas unidades es impo pendiente.
15.9.3.2 Delimitación de áreas crít 15.9.4 G eología y suelos: Materia metamórficas e ígneas);
(presencia de antielinales lineamientos; Grado de
consolidación de la roca; t
en la estabilización de talud
Caminos Forestales Planificados
15.9.5 Vegetación y fauna: Estad
estado y tipos de sucesione
15.9.6 Aspectos socio - económi influencias políticas, demo tierra.
En resumen, cada zona prese anteriores variables, con sus resp
o no de unos aspectos sobre otros
unas condiciones técnicas especifi
aspectos fundamentales que defin
una cuenca, debido a la incidenc sean determinantes en la decisión a revisiones en el diseño.
En el caso colombiano dichas cons
la aprobación de apertura de vías, en las etapas de operación, ya normalmente son:
- Factores socio - económicos y p específica por una zona, proyecto cívil, quien de acuerdo al trayecto vía y hace el consiguiente trazado. - El proyecto pasa luego a manos
en ese trazado de la vía hace un re
las zonas de inestabilidad geológic
Caminos Forestales Planificados
se da un trazado final de la mism factores técnicos y económicos.
Sólo en el caso en que una vía s
procederá a contratar el estudio d del úrea biológica, que todos estos
15.10 Tipos de impacto ambientaL Teniendo en cuenta las consider tres tipos de impacto ambiental, o
15.10.1 Erosión y sedimentación
hidrográfica se ve afect
momento en que esta de lo largo del corredor de
conjunción de otras var grados de consolidación
un aumento de la carga mayores problemas en
directa sobre embalses y en distritos de riego.
Utilizar maquinaria apro de los cortes, disminuye la construcción de vías como la de la Figura 6.
Caminos Forestales Planificados
Los problemas más gener
Colmatacíón de embalse
- Daños en maquinarias d
- Cambios en la dinámica
- Erosión lateral del cauce
En cuanto a los efecto
erosionados, estos son dif - En planicies de inunda
efectos se reflejan en el c
fertilidad del suelo, cuand limos orgánicos; formaci
agua de escorrentía y el
reducción de la permeab
partículas muy finas; clas
Caminos Forestales Planificados
Figura 6. Maquinaria par
- En canales de drenaje y
maquinaria, además de l
sedimentos elevan el nive
por la reducción del área
los canales y cambia la
canales de riego, reduc
conducen materiales finos
Caminos Forestales Planificados
15.10.2 Impacto sobre la vegetació A pesar de que con la ape
de la vegetación, 10 que r
fau na y suelo, al destruirs
áreas de taludes, el dese
vegetación en la faja por d
con respecto a la posterio
de acceso a la zona, que l
fácil a zonas o regione
careciendo de planes de m un descontrolado proceso
de la vegetación, fauna y suelo.
Generalmente se presen
económicas como product por la construcción de ca estas mismas.
El prime
bosque, esto implica la r
todos sus componentes,
alterando los niveles de
desprotegido el suelo, incr
Muchos de estos suelos so ellos se encuentra en la bi Al
implementar nuevos
tecnologías que no siemp
diferentes regiones, genera
Caminos Forestales Planificados
Al incrcmentarse el arrast
dinámica de las corrient
erosionando las áreas late
El impacto ambiental gen
más acentuado en zonas
incremento de Escorrentía
sedimentación e inestabil
en zonas de riesgo geoló consolidadas, en estratos
bosque además del uso de
zonas de pendiente. En es en masas saturados de
traduce luego en altos cos de estas carreteras.
Caminos Forestales Planificados
BIBLI
Anaya, H. Y Christiansen. 1.986. A apeo y transporte. IICA, Costa
Anaya, H. et al. 1.974. Planif plantaciones de coníferas: Mod de Publicaciones Universidad Colombia, 18p.
FAO. 1.975. El transporte de la Seminario faojsidajméxico. R
Galeano, O. et al. 1.988. Considera una vía. Universidad Nacional
