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tuberas de Soil, material producto de una aleacin entre cermica
y fierro, el cual tiene una duracin garantizada de 1siglo, ya que a
este material no se le forman adherencias ni se oxida,
para el drenaje, fueron construidos tubos de barro cocido y con
esto los registros domiciliarios. He ah los inicios delsistema de
drenaje y agua potable en nuestra ciudad.
El objetivo del drenaje subterrneo es bajar el nivel fretico. En
este caso se necesitara
estudios de hidrologa superficial e hidrologa subterrnea.
DRENAJE SUBTERRNEO: su misin es impedir el acceso del agua a
capas superiores de la carretera,
especialmente al firme, por lo que debe controlar el nivel
fretico del terreno y los posibles acuferos y
corrientes subterrneas existentes. Emplea diversos tipos de
drenes subterrneos, arquetas y tuberas de
desage.
Naturaleza del drenaje por tuberas:
Un drenaje por tuberas enterradas consiste esencialmente en una
red de tuberas
dispuestas en el suelo de la forma ms conveniente para sanearla
y para airearla. Las tuberas
son en general de barro cocido, cemento plsticas.
Una red comprende dos series de tuberas colocadas unas a
continuacin de las
otras: unas formadas por tuberas del ms pequeo dimetro, llamadas
"pequeos drenes" o
"drenes", y otras de dimetro mayor y variable, que reciben el
nombre de colectores.
Los "drenes" estn dispuestos, casi siempre en lneas paralelas
los unos a los
otros, tomando directamente el agua del suelo y conducindola a
los colectores. Estos
evacuan el agua arrojndola sucesivamente en los colectores
secundarios; el que rene
finalmente todas las aguas del rea considerada es el "colector
principal". Se termina por una
obra que se llama "boca" y se arroja en una zanja, un riachuelo,
un ro, una lmina de agua que
se conoce como "emisario".
Ese conjunto de drenes y de colectores que vierten los unos en
los otros y se
renen para terminar en una misma boca lleva el nombre de
"sistema". Hay tantos sistemas
como bocas.
Sistema de drenaje subsuperficial cerrado. Los sistemas cerrados
se caracterizan porqueen lugar de canales terciarios se cuenta con
tuberas perforadas que cumplen la mismafuncin que los
anteriores
En este caso las tuberas permiten la utilizacin de la totalidad
del rea disponible, con lo queno se presentan prdidas de terreno.
Para el diseo de los canales terciarios, se trabaja con
flujo a medio tubo, es decir, el tubo de drenaje solo debe
llenarse a la mitad, para lograr esto,en el diseo para la obtencin
del dimetro se trabaja con el doble del caudal
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Figura 46. Construccin de un canal de drenaje.
Fuente: Coleccin Diego Garca - Urab
Los drenes subterrneos con tubos drenan el subsuelo mejor que la
superficie. No ocupanespacios en el campo, como los drenes
abiertos, pero no se llevan el agua superficialacumulada durante
los fuertes perodos de lluvias. Los principales materiales para
estos tubosson barro cocido, plstico y concreto.
Movimientos aguas subterrneas
Flujo de las aguas subterrneas Si el sedimento que contiene el
acufero tiene muchos poros, cuando se conectan, forman una
red que permite el movimiento del agua. El movimiento del agua
en los acuferos es del orden de algunos pocos metros por da. Pero
es
suficiente para crear verdaderas corrientes subterrneas
horizontales, y tambin verticales quepermiten realimentar acuferos
ms profundos.
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1.1. IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LAS AGUAS
SUBTERRNEAS
El agua subterrnea es utilizada para el abastecimiento de agua
potable, tanto
en viviendas individuales, como en aglomeraciones urbanas, en
proyectos
agropecuarios para riego y para uso animal; igualmente, muchas
industrias
consumidoras de grandes cantidades de agua hacen uso de este
recurso.
Uno de los aspectos que hacen particularmente til el agua
subterrnea para el
consumo humano es la menor contaminacin a la que est sometida y
la
capacidad de filtracin del suelo que la hace generalmente ms
pura que las
aguas superficiales. Adems que este recurso es poco afectado por
perodos
prolongados de sequa.
La utilizacin del agua subterrnea se ha venido incrementando en
el mundo
desde tiempos atrs y cada da gana en importancia debido al
agotamiento o
no existencia de fuentes superficiales. Se estima que ms de la
mitad de la
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poblacin mundial depende del agua subterrnea como fuente de agua
potable.
Grandes ciudades como Bangkok, Mombara, Buenos Aires, Miami y
Calcuta
usan el agua subterrnea para el abastecimiento de su poblacin
(Coughanowr,
1991). La explotacin acelerada del recurso agua subterrnea ha
causado
muchos problemas en muchos lugares de la tierra. En Ciudad de
Mexico, con
una poblacin de ms de 20 millones de personas, el agua
subterrnea es casi
la nica fuente de agua potable. La explotacin del acufero ha
producido una
baja de los niveles piezomtricos de casi un metro por ao, lo que
ha trado
graves problemas de subsidencia.
l agua subterrnea tiene importancia tambin como componente
esencial del
ciclo hidrolgico y como reserva fundamental. As por ejemplo, a
escala de
todo el globo terrestre las reservas en agua estn
distribuidas
aproximadamente como se muestra en la Tabla 1.1. De dichas aguas
el 97.2%
es agua salada y slo el 2.8% es agua dulce que se reparte a su
vez en el 2.2%
en agua superficial y el 0.6% en agua subterrnea. Del agua
superficial el
2.15% est en los glaciares, el 0.01% en lagos y el 0.0001% en
ros y en
corrientes. Del 0.6% correspondiente a agua subterrnea el 0.3%
resulta
econmicamente explotable y el resto se encuentra a profundidades
mayores
de 800 m, lo que hace poco viable su extraccin para fines
prcticos. De lo
anterior puede verse el enorme potencial que representan las
aguas
subterrneas como fuente de agua potable en nuestro planeta.
Desde otro punto de vista, es necesario estudiar el movimiento y
distribucin
del agua subterrnea por los efectos desastrosos que puede causar
en las obras
civiles, tales como taludes, minas, fundaciones, etc. El papel
desastroso del
agua se traduce en efectos fisicoqumicos de degradacin de los
materiales
(roca, suelo), acciones mecnicas (fuerzas hidrostticas y
dinmicas) que en
ciertas circunstancias destruyen el equilibrio de macizos
naturales o artificiales
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(represas, tneles, etc.). Tales rupturas de equilibrio pueden
conducir a
catstrofes (Malpasset en Francia, Vayont en Italia, Villatina y
Quebrada
Blanca en Colombia) deslizamientos de terrenos, frecuencia de
grandes
cantidades de agua en tneles y galeras, que dificultan los
trabajos y
aumentan los costos.
La habilidad del agua subterrnea para disolver los minerales de
las rocas y
redistribuir grandes cantidades de masa disuelta tiene
importantes aplicaciones
en la gnesis qumica, economa de la mineralizacin y trabajo
geolgico en
general (Domenico, 1987) y es la clave para el transporte de
materiales y calor
en procesos metasomticos. Los procesos metamrficos no pueden
ser
totalmente examinados en ausencia de una fase lquida, el agua es
el principal
catalizador de las reacciones y recristalizacin de los minerales
existentes
(Yoder 1955, citado por Domenico, 1987)).
Los fenmenos de escurrimiento del agua en el suelo tienen pues
una
importancia capital para muchas ramas de la ingeniera: la
construccin, la
minera, la hidrogeologa.
De lo anterior se desprende la importancia del conocimiento de
los recursos en
aguas subterrneas, su hidrulica, la evaluacin de las reservas y
su
explotacin racional y conservacin.
A manera de resumen, puede afirmarse que las aguas subterrneas
constituyen
un recurso natural de gran importancia para el hombre en
razn
principalmente de:
respecto a las aguas superficiales.
almacenamiento natural.
nte
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sometidas las aguas de ros y lagos.
de las capas acuferas la mayor parte de su caudal.
Para su adecuada explotacin deben considerarse aspectos
como:
Contaminacin.
Movimiento de aguas subterrneas
El agua subterrnea fluye a travs de espacios interconectados, a
lo largo de microfisuras
entre las partculas y a travs de fracturas de mayor escala. El
movimiento se produce en
respuesta a las diferencias de elevacin y presin del fluido. La
fuerza directriz se mide en
trminos de altura hidrulica. El agua subterrnea fluye de
regiones donde la altura
hidrulica es alta hacia regiones donde dicha altura es baja.
Encima del nivel fretico, en la franja de capilaridad y zonas
vadosas, el agua esta sometida
a tensin por lo la presin del fluido es menor que la atmosfrica.
Por debajo del nivel
fretico, en la zona saturada, la presin del fluido excede a la
atmosfrica. El nivel fretico
esta definido como la superficie en la cual la altura de presin
es igual a cero. (Maidment,
1993)
