UNIDAD 3B: NORMAS Y REGLAMENTOS

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONALFACULTAD REGIONAL GRAL PACHECOINGENIERIA CIVIL IUNIDAD 2: OBRAS HIDRULICAS

UNIDAD 2: OBRAS HIDRULICASOBRAS COMPRENDIDAS DENTRO DE LA ESPECIALIDAD DE ING. HIDRULICA

Dentro de las mismas podemos citar aquellas obras que se realizan con el propsito de aprovechar para el ser humano aquello que la naturaleza pone a su disposicin, es decir el agua, tanto sea proveniente de ros o mares, en especial los primeros.

Podemos comentar que las mismas comprenden:

Presas

Represas

Canales: de riego, para agua potable, para navegacin

Tneles para conduccin de agua

Entubamientos

Tambin podemos citar otro tipo de obras que si bien son de tipo hidrulico, su estudio puede estar a cargo de una rama especial de la Ingeniera que es la sanitaria, y las obras que podemos mencionar dentro de las mismas, son:

Provisin de agua potable

Eliminacin de lquidos cloaca les

Desages pluviales

PRESAS Y REPRESAS:

Antes de entrar a comentar las distintas obras debemos efectuar una aclaracin respecto de las presas y represas, si bien las mismas pueden ser ejecutadas con el mismo fin, por ejemplo, produccin de energa elctrica, en la primera la ubicacin de la planta productora de energa se encuentra a una determinada distancia del lugar donde se encuentra la obra de contencin de agua, mientras que en la segunda, la planta productora de energa o usina se encuentra al pie del muro de contencin.

Cuando se ejecuta una obra de contencin de agua, casi siempre se hace en un lugar geogrfico determinado, es decir en un estrangulamiento del curso de agua, con el propsito de efectuar un muro de contencin lo mas corto posible, pues en virtud de ello se abarata el proyecto y muchas veces este abaratamiento es fundamental para que una obra pueda ser ejecutada o no, ya que se tiene que cumplir una ecuacin tcnicafinanciera determinada, es lo que se conoce como Tasa Interna de Retorno positiva, es decir que al trmino, de un determinado lapso de tiempo que puede estar entre 10 a 20 aos, esa obra tiene que haberse pagado y comenzar a dar beneficios, caso contrario la misma no se ejecuta o bien, debe variarse el proyecto, para que cumpla con ello, a menos que esa obra sea de tipo social, por ejemplo un hospital.-

El hecho de efectuarse presa o represas para usinas generadoras de energa elctrica se debe fundamentalmente a que las mismas si bien tienen un alto costo inicial luego el funcionamiento o produccin no tiene prcticamente costo, mientras que si se trata de una usina trmica, la misma funciona con consumo de combustible, elemento que cada da va aumentando su costo dado a que tiende a extinguirse. Es por eso que es mucho ms conveniente construir usinas hidroelctricas.

Los muros de contencin de las presas y represas pueden ser de hormign armado, de suelos o con ambos elementos. En nuestro pas en los ltimos aos se han ejecutada una serie de usinas de estas caractersticas a fin de satisfacer la demanda cada vez mayor de energa elctrica. Estas usinas estn intercomunicadas entre s, con el propsito de aumentar el suministro de una cuando otra queda fuera de servicio, vale decir se tiende a mantener un sistema equilibrado del flujo de acuerdo con el consumo.

Cuando se ejecuta un dique de contencin es para formar un lago y el aprovechamiento del lquido retenido puede ser utilizado con diversos fines; uno es el que se mencion anteriormente, como ese embalse hace aumentar el nivel del agua que se retiene, la diferencia de ese nivel hace que el agua al caer de una determinada altura haga girar las turbinas y estas a travs de ese giro produce la energa.

Otro aprovechamiento del agua almacenada puede ser para riego para lo cual debe ejecutarse una serie de canales con compuertas que al ir abrindolas permite el pasaje del agua en determinadas direcciones y de esa forma van llegando a distintas parcelas de terreno produciendo su humectacin.

El agua de esos embalses tambin puede ser aprovechada para proveer agua potablea alguna localidad en particular o a varias de ellas segn se haya proyectado.

CANALES:

Dentro de la construccin de canales podemos decir que algunos pueden tener por finalidad lo mencionado precedentemente, es decir el riego, tambin existen otros que se han construido para provisin de agua potable, caso del canal existente entre Pomona y San Antonio Oeste, donde en esta ltima localidad se provea de agua potable a travs de vagones tanques llevado por ferrocarril y en la actualidad lo hace por medio del canal mencionado.

Tambin existen canales para la navegacin caso del Canal de Suez o el de Panam, donde el hombre con el fin de ahorrarse grandes recorridos por mar puede acceder a puertos a travs de canales. En estos casos hay que tener especial cuidado entre las alturas de mareas de ambos lados del canal, pues suelen ser de distintos niveles lo que conlleva a efectuar obras de cierres artificiales a fin de nivelarlas.

La construccin de canales pueden ser efectuadas en el terreno natural, lo que trae aparejado una perdida de caudal que va absorbiendo el terreno, es por ello que generalmente se lo impermeabiliza con mastic asfltico, placas de asbesto cemento, hormign, etc.

TNELES:

De acuerdo a la fisonoma del terreno muchas veces se hace necesario efectuar tneles a fin de poder llevar agua de un lado al otro de una elevacin montaosa, lo cual solo puede salvarse a travs de un tnel que atraviese la misma, con una determinada inclinacin a fin de poder trasladar el liquido por gravedad, caso contrario se hara necesario un sistema de bombeo con el consabido gasto de combustible que necesita.

Estos tneles se excavan en la roca y a medida que se van excavando se colocan cimbras metlicas de proteccin que luego ofician como encofrados perdidos, en oportunidades y debido a las caractersticas del terreno deben hacerse infiltraciones de mortero de cemento lquido a presin para darle consistencia al suelo y evitar que perturben con posterioridad a los tneles.-

OBRAS DE PROVISIN DE AGUA POTABLE:

Las obras de provisin de agua potable podemos dividirlas en las siguientes partes:

Fuentes

Conduccin

Tratamiento

Almacenamiento

Red de Distribucin

FUENTES:

Dentro de las fuentes que podemos citar de donde proveernos de agua para ingesta del ser humano tenemos:

- Superficiales.

Ros.- Lagos. Lagunas. Esteros.. Profundas Manantiales.

Perforaciones. Pozos de gran dimetro.Las primeras son extradas a travs de obras de toma que se construyen dentro o fuera de los cursos o reservorios de agua y luego bombeada e impulsada por conducciones hasta las plantas de tratamiento, muchas veces esas tomas se instalan sobre balsas o muelles dentro de las mismas, dentro de este caso tambin podemos citar las lagunas o reservorios formado con recoleccin de aguas de lluvia, en aquellos lugares donde no existe otro tipo de fuente.

Como ejemplo podemos citar el sistema de provisin de agua potable que tiene la, ciudad de Buenos Aires, puede verse desde la costanera las tomas de agua donde ingresa a recintos que por medio de conducciones lleve el agua cruda al establecimiento San Martn, para en ese lugar sea tratada pasando por decantadores y filtros, en donde con el agregado de algunos productos qumicos se llega a potabilizarla de tal forma que pueda se consumida por el ser humano.

En otros casos, cuando los ros no tienen tanto sedimento en suspensin, es decir que el agua cruda es ms limpia, como por ejemplo los ros de montaas la toma se hace en el fondo de los mismos, por medio. de caeras perforadas y enterradas en el lecho del ro a una determinada profundidad y manteniendo sobre los mismos el filtro que ejecuta la misma naturaleza, consistente en agregados finos y gruesos de distinta granulometra, va ingresando el agua a las conducciones y en un reservorio instalado en una de las mrgenes se la junta para luego impulsarla a la planta de tratamiento.

Las conducciones de agua cruda o caeras de impulsin como tambin se las suele llamar, como deben conducir el lquido impulsado por bombeo debe ser de una resistencia especial para poder Soportar la presin a que esta sometida.

Una vez tratada el agua y potabilizada se la impulsa a Tanques de Reservas elevados, con el fin de conseguir con esta elevacin la presin necesaria para distribuirla a travs de la red a las viviendas.

Cuando se trata de fuentes de agua subterrneas se pueden extraer a travs de bombas sumergidas en perforaciones de pequeo dimetro que pueden llegar hasta 14" en la parte superior y 8" en la parte inferior, la profundidad en casi todo el gran Buenos Aires, se encuentra a aproximadamente a 70m que es el denominado "puelche", variando en otros lugares mas alejados en virtud de la altimetra del terreno.

Estas perforaciones como llegan a la tercera napa deben ser encamisadas con caeras y selladas perifricamente en forma perfecta pues de no ser as se corre el gran riesgo de contaminar la tercera napa, con las dos anteriores que se hallan sumamente contaminadas por arrastre de pozos negros y otras impurezas, que se van infiltrando en el suelo.

Otra forma de extraer el agua cruda puede ser a travs de pozos de gran dimetro, especialmente en aquellos, lugares que se forman bolsones subterrneos impermeables que lo contienen, que en virtud de no ser de gran caudal necesita ademes de una gran superficie lateral de ingreso colocarse caeras perifricas normales a las paredes del pozo con agujeros en la parte superior para permitir el ingreso del agua y de esta forma conducirla hacia el pozo y de all extraerla por medio de bombeo.

En todo lo relacionado con el agua potable debe tenerse especial cuidado en la explotacin, previendo cuando se realiza otros tipos de obras evitar su contaminacin ya que la misma es un recurso que muy pronto escasear en el planeta, si no se toman los recaudos pertinentes.

En nuestro pas la necesidad de construir obras de agua potable es sumamente importante pues solamente el 60% de la poblacin cuenta con tal servicio, que resulta sumamente indispensable desde el punto de vista del estado sanitario de la poblacin, como ejemplo podramos decir que de las internaciones que se producen en los establecimientos asistenciales, el 20 % corresponde a la ingesta de aguas contaminadas y esto en poblaciones infantiles, lactantes, son el principal causante de las defunciones, de contarse con agua potable los guarismos de mortalidad infantil podran llegar a reducirse al 50%. Esto nos da una idea de la importancia que tienen la construccin de este tipo de obras y lo necesario que resultan para la poblacin y que por desgracia son generalmente aquellos cuyos estados socioeconmicos son los ms perjudicados, es decir a los ms conocidos por desgracia como los marginados por la sociedad.

OBRAS DE DESAGES DE LQUIDOS CLOACALES

Estas obras estn compuestas de la siguiente forma:

Red de recoleccin. Bocas de registros. Estaciones de bombeo. Plantas depuradoras.Este tipo de obras son fundamentales de efectuar en nuestro pas pues con la eliminacin de los pozos negros se van eliminando las contaminaciones de las aguas profundas, para efectuar las mismas se ejecutan redes de recoleccin domiciliaria que van fluyendo hacia conducciones que cada vez que se aumenta la cantidad de viviendas a desagotar van aumentado en el dimetro de las mismas, hasta llegar a los grandes conductos conocidos como cloacas mximas, las mismas poseen en las esquinas bocas de registros y la finalidad de las mismas es poder acceder a las caeras para desobstruirlas en casos de ser necesario.

Estas conducciones para permitir el escurrimiento de los lquidos que transportan deben contar con una determinada pendiente que est en funcin del material con la cual se fabrica la caera y va del 0.05 al 2 % segn los casos, cuando se llega a profundidades comprometidas de trabajo se efectan pozos de bombeos y nuevamente se eleva el nivel de las caeras. De aqu que un buen proyecto de estas obras consiste en aprovechar al mximo los desniveles naturales del terreno a fin de evitar la construccin de estaciones de bombeo pues las mismas encarecen las obras.

El lquido es conducido a las plantas de tratamientos para su purificacin y posterior volcamiento a curso de aguas superficiales.

Estas plantas de tratamiento pueden ser simples lagunas depuradoras o plantas compactas con funcionamiento mecnicos incorporados a fin de proceder a agilizar esa depuracin, lo fundamental es oxigenar por medio de aire o lquidos las masas a tratar para su depuracin, como ejemplo podemos citar el caso del sistema de la Ciudad de Buenos Aires que vuelca las aguas servidas en forma directa al Ro de la Plata en la altura de Berazategui los mismos con el oxigeno del agua y del aire a los pocos kilometras dejan de ser contaminantes.

No ocurre lo mismo cuando se trata de lquidos residuales de industrias, ya que los mismos pueden contener sustancias txicas mucho ms perjudiciales que los desechos del ser humano, para lo cual y en beneficio de la ecologa toda debera existir un estricto control de depuracin de los mismos. Un hecho tpico de contaminacin a gran escala y muy preocupante lo tenemos en el Riachuelo, que a pesar de que ya el abuelo del Dr. Carlos Pellegrini, que era Ingeniero ya estaba a fines del siglo pasado efectuando llamados de atencin respecto de la contaminacin por la instalacin de frigorficos y saladeros que vertan sus desechos al ro.

Cuando no es posible ejecutarse redes cloacales, es decir que la poblacin es muy dispersa, se efectan pozos negros, pero se hace necesario previo al volcamiento de los lquidos al mismo pasarlos a travs de una cmara sptica, donde se produce un tratamiento previo natural de depuracin aunque mal no sea en forma precaria.

Estas obras tambin se encuentran muy demoradas en nuestro pas, como dato informativo podemos decir que solamente el 39 % de la poblacin posee un sistema de desage cloacal por red, con esto tenemos una idea muy acabada de la decadencia que existe en este sector.

OBRAS DE DESAGES PLUVIALES

Estas obras estn compuestas por las siguientes partes:

Sumideros.

Conductos de enlaces.

Conductos pluviales.

Cursos de agua o grandes pluvioductos.La finalidad de estas obras es coleccionar el agua de lluvia y encausarlas hacia los cursos naturales ya sean a cielo abierto o entubados.

El mismo representa un problema sumamente molesto por las inundaciones que causa, tpico caso de la ciudad de Buenos Aires y todo el gran Buenos aires y que cada da se ve mas agravado en virtud que debido a las edificaciones y pavimentaciones el terreno absorbente por donde tambin fluye el agua de lluvia es cada da menor siendo como consecuencia cada vez mayor la cantidad de agua a desalojar.

Por ejemplo en el momento en que fueron entubados los arroyos de la Ciudad de

Buenos Aires la misma contaba conuna superficie absorbente del orden del 70% mientras que en la actualidad ese valor es apenas del 2 %, con lo cual se pueden dar una idea de los problemas que causan lasprecipitaciones cuando caen en gran cantidad y en muy poco tiempo, no existe prcticamente conducto capaz de poder evacuarla en forma rpida.

Las aguas de lluvias penetran a travs de los sumideros los cuales se encuentran conectados por conductos a los conductos pluviales que corren generalmente por el medio de la calzada y cuyo dimetro es acorde al clculo de los sumideros a desagotar, para de esta forma llegar a los cursos de aguas.

Un hecho muy perjudicial para todo el sistema de evacuacin deaguas de lluvias lo representan las latas y botellas descartables de gaseosas ya que las mismas por arrastre son llevadas a los sumideros y luego tapan los conductos de conexin con los pluvio-ductos y formando inundaciones alrededor de los sumideros y por ende en todas las calles y barrios aledaos.

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