CONSTRUCCION DE

ESTANQUES

CARLOS ALBERTO PEREZ S.

MVZ Esp. Acuicultura

CONSIDERACIONES GENERALESPara la construcción de estanques se debe tener en cuenta lo siguiente:

� Tamaño de proyecto a realizar.� Aptitud del terreno. � Suministro de agua. � Especies a cultivar.� Climatología. � Vías de acceso. � Maquinaria disponible Mercados. � Costos del proyecto.

ESTANQUES

� Los estanques en acuicultura son embalses artificiales para almacenar agua.

� Se deben llenar y vaciar fácilmente según las necesidades.

� Deben constituirse en un medio favorable para el desarrollo de los organismos de cultivo (peces).

� Tener un perfil de profundidad variable

Partes principales de un estanque (corte en planta)

Partes principales de un estanque (perfil longitudinal)

BOCATOMA

Este dispositivo se ubica en la parte alta de la fuente de donde se tomará el agua para el o los estanques; el mejor dispositivo es un tubo de concreto o de hierro provisto en una compuerta de torno, pero su elevado costo la hace poco recomendable, usándose frecuentemente la compuerta ahogada, constituida por unas tablillas que corren sobre una ranura amoldada en concreto al inicio del canal de derivación.

Bocatoma de tornillo para el ingreso de agua al estanque

Compuerta ahogada para derivación de agua al estanque

CANAL DE DERIVACION

Es la estructura que conduce el agua desde la bocatoma hasta los estanques.

Se construye normalmente sobre la superficie del terreno, a tajo abierto, de concreto o de tierra.

Puede conducirse también el agua de derivación mediante ductos enterrados de diversos materiales como: concreto, plástico o hierro, lo que asegura que el agua no es intervenida por otras personas durante el recorrido.

Barraje central para elevar el nivel de agua de la fuente con fines de derivación

La sección transversal de un canal a tajo abierto debe ser trapezoidal, construido con material del substrato, siendo obviamente, los mejores de arcilla, en donde se puede permitir una mayor velocidad de la corriente sin riesgo de erosión, que si se produce en terrenos arenosos en que la velocidad de la corriente debe ser menor.

1,14 - 1,52Arcilla

0,76 - 1,06Suelo franco

0,61 - 0,91Limo

0,46 - 0,76Arena fina

VELOCIDAD m/segTIPO DE SUELO

Velocidad de la corriente en el canal de derivación según tipo de suelo (Saldaña, 1984)

1%1%Pendiente del

fondo

1,5 / 11,5 / 1Inclinación de la

pared

0,60 - 0,80 0,25 - 0,40 Profundidad

1,50 - 1,800,60 - 1,00 Ancho superior

0,50 0,25 - 0,30 Ancho del fondo

COMERCIALFAMILIARDIMENSIONES

GRANJAPISCICOLA

GRANJAPISCICOLA

NIVEL

Dimensiones del canal de derivación según magnitud de la obra (Bard et. al., 1975)

La ubicación en el canal de derivación de uno o más filtros, es recomendable si la fuente de agua tiene alta carga de sedimentos, así como para controlar el pase a los estanques de peces nativos que compiten por espacio y alimento con los peces en cultivo.

Diseño de un filtro ubicado en un canal de derivación

INGRESO DE AGUA AL ESTANQUE

Se trata de las tomas individuales para cada estanque.

Su habilitación permite:

� Regular el caudal del agua que ingresa.

� Impedir el ingreso de peces nativos.

� La salida de los peces en cultivo.

Abastecimiento de agua al estanque con caja de protección

ASIENTO DEL ESTANQUE O FONDO

El asiento o fondo es el verdadero laboratorio del estanque; es aquí donde se depositan las sustancias nutritivas necesarias para la producción natural del agua, así como también es el lugar donde se acumulan los metabolitos.

Para lograr tal vaciamiento es recomendable dar al fondo una inclinación de 1 a 2% y la construcción de canales de avenamiento dispuestos en "espina de pescado"; consiste en una zanja central que drena hacia el sistema de vaciamiento o a la zona de cosecha si lo hubiera y varias zanjas secundarias que confluyen hacia la central.

Fondo del estanque con canales de arenamientodistribuidos en "espina de pescado".

SISTEMA DE VACIAMIENTO

Existen varios tipos de estructuras para desaguar un estanque:

� Desde los más simples, como de Codo móvil para pequeños estanques.

� Hasta el monje para los mayores.

CODO MÓVIL

Monje de desagüe tipo Herrguth para

evacuación del agua del fondo del estanque

Monje

Monje con placa metálica

0,15 Espesor 0,12 Espesor

0,54 Fondo 0,44 Fondo

0,70 Ancho 0,57 Ancho

2,00 Alto 1,50 Alto

Mayores: Normal:

Igual consideración se da al monje propiamente dicho, así para estanques pequeños las dimensiones corrientes son:

REQUISITOS PARA SU CONSTRUCCIÓN

� SUMINISTRO DE AGUA: Suficiente y de buena calidad.

� TOPOGRAFÍA: Conversión en estanques económica.

� SUBSUELO: Impermeable.

SUMINISTRO DE AGUA

� Corrientes naturales como ríos y quebradas.

� Aguas lluvias.

� Acueductos.

� Aguas subterráneas.

El caudal de la fuente debe ser

suficiente para:

� Llenar el estanque en poco tiempo.

� Reponer las pérdidas por filtración y evaporación.

� Realizar los recambios programados.

� Debe tener calidad fisicoquímica óptima y contar con un permiso de concesión otorgado por la autoridad ambiental.

Cálculo de caudales

Se pueden utilizar métodos simples o sofisticados y ello depende de varios factores:

� La exactitud que se necesite en la medición.

� La cantidad de agua que fluye por el canal.

� El equipo que se disponga.

Método del flotador

Se utiliza para:

� Caudales de pequeños y medianos canales con poca exactitud.

Se usa un flotador y cronómetro.

� Se marca un trayecto determinado en el caño utilizando cuerda y estacas; se suelta el flotador unos pocos metros aguas arriba de la primera cuerda (línea AS), en el centro del canal y se mide el tiempo (seg.) que éste tarda en recorrer la distancia del trayecto AS - CD

Q = v.a.p.

Q = Caudal (m3/seg, I/seg))

v = Velocidad del agua (m/seg.)

a = Ancho (m)

p = Profundidad (m)

� La velocidad media de la superficie del agua (v) se calcula dividiendo la distancia recorrida por el flotador entre el tiempo medio y multiplicando por 0.85 que es un coeficiente de corrección.

V =L(ABaCD)(m)

t tiempo (seg.)X O.85

Ejemplo:

Determinar la velocidad del agua en una sección de 10 m de un canal, recorrida por un flotador en 25 seg.

V = 10m/25sg x O,85 = 0.3 m/sg.

Se mide la Profundidad media (p) que es igual a la profundidad máxima dividida por dos.

Las medidas de profundidad en el trayecto marcado son:

0,5m; 0,6m; 1,2m; 0,8m y 0,7m.

Entonces la profundidad promedio es 1,2 / 2 = 0,6 m (p = 0,6 m)

Si las medidas tomadas han sido O,7m; 0,8m;1 m; 0,8m; 1 m; O.7m; 1 m. Se toma como ancho promedio (a = 1 m).

Con la formula: Q = v.a.p.

Q = 0.30 x 1 x 0.6 = 0.18m/sg = 180 l/sg.

MÉTODO DEL FLOTADOR Y LA

SECCIÓN TRANSVERSAL

� Mayor exactitud.

� Caudales medianos a grandes .

� Marcación del terreno igual al anterior

(AB y CD)

Q = v x Sección. Transversal promedio.

(m3/sg)

V = Velocidad media del agua:

Se procede como en el método anterior, tomando mínimo tres medidas de tiempo para promediar.

Profundidad media:

Se toma la profundidad media del canal en las transversales AS y CO, (Cinco medidas a distancias iguales a través del canal).

Sección transversal A-S:El promedio de profundidad se multiplica por el ancho del canal.

Sección transversal C-O:El promedio de profundidad se multiplica por el ancho del canal.

Sección transversal promedio:

Se promedian las dos secciones transversales y se multiplica por la velocidad del agua para obtener el caudal (Q).

Ejemplo:

V = 0,50 m/seg

Profundidad media del canal en los puntos AB

p = 0,5; 0.9; 1; 0,8; 0,3 = 3,5/5 = 0,7 m

Profundidad media del canal en los puntos CO

p = 0,5; 0,8; 0,5; 0,7; 0,5 = 3,0/5 = 0,6 m

Ancho del canal en el punto AB = 2 m

Ancho del canal en el punto CO = 1,8 m

Sección Transversal AB = 0,7 m x2 m = 1,4 m2.

Sección transversal CO = 0.6 m x 1,8 m = 1,08 m2

Sección transversal media =

1.4 m2 + 1,08 m2

2= 1.24 m2

Q = 0,50 m/seg x 1 ,24 m2.

Q = 0,62 m3/seg.

Q = 620 I/seg

TIPOS DE VERTEDERO PARA LA MEDICIÒN DE CAUDAL

TOPOGRAFIA

Es la característica superficial del terreno

� La cantidad de estanques, el tipo (de presa o derivación), la forma, tamaño y profundidad dependen del relieve.

� Es importante un levantamiento topográfico.

� Es necesario que se pueda llevar el agua a un nivel superior de los estanques y que la parte baja se encuentre en un nivel inferior al fondo de los mismos para poderlos desocupar.

� Es importante que el terreno tenga desnivel o pendiente, no exagerado, para no construir diques demasiado altos y costosos en la parte baja del terreno.

� En terrenos con pendiente alrededor del 2 %, el movimiento de tierra es mínimo y así mismo su costo de construcción.

� El tamaño del dique se incrementa con el aumento de la pendiente

La condición apropiada se da en terrenos con suave pendiente que oscila entre 1 a 5%.

Existe una relación inversa entre la longitud de los estanques y la pendiente; así, por ejemplo, para estanques de 60 a 80 m de largo, la pendiente óptima está en 2%; mientras que para estanques de 100 a 120 m de largo, la pendiente apropiada es de 1%.

Relación entre el largo y ancho de un estanque y su perímetro o dique

Duplicando el largo y ancho de un estanque, su área se cuadruplica

El tamaño varía dentro de un amplio rango; desde unas pocas decenas de metros cuadrados para granjas piscícolas familiares, hasta decenas de hectáreas para explotación en gran escala.

Relación entre la longitud del estanque y su pendiente

Pendiente longitudinal a lo largo del arroyo, que corre en el fondo del valle.

La pendiente del terreno es importante por la necesidad de tener agua a un nivel superior al de los estanques.

Por otra parte, la pendiente del terreno no sólo permite llenar el estanque, sino también desaguarlo con facilidad cuando sea necesario.

Determinación de la pendiente transversal y estacado del estanque

SUELO

� Compuesto de partículas orgánicas resultantes de la descomposición plantas, animales y minerales como arcilla, sílice, arena, grava, etc. Generalmente se encuentran en camadas superficiales de 30 ó 40 cm.

� Los suelos con alto contenido de arcilla es decir de textura arcillosa o franco arcillosa son los mejor adaptados para construir diques.

� Si el contenido de arcilla es inferior al 10% es mejor desechar el terreno seleccionado.

� Si el contenido de arcilla es superior al 30%, no se necesitarán medidas especiales de protección de los diques y control de la filtración

� Se deben evitar suelos con textura gruesa, grava, arena o arena y grava a menos que los pueda impermeabilizar y controlar la filtración.

� Se deben evitar suelos bajo los cuales hay calizas, hendiduras, resumideros o canales

MÉTODO DE TRIANGULACIÓN

CALIFICACION DE LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS PARA CONSTRUCCION DE

ESTANQUES

Deficiente Muy deficiente

Buena Insignificante Permeable Turbos

Deficiente Buena muy deficiente Media alto Semipermeable a impermeable

FrancoArenoso

Deficiente Regular muy deficiente Alto Semipermeablea impermeable

Franco

Buena Buena Bajo Impermeable Arcillosoarenoso

Excelente Regular o buena Medio Impermeable Arcilloso

APTITUD PARA DIQUES

CARACTERISTICAS DE COMPACTACION

COMPRESIBILIDAD PERMEABILIDAD TEXTURA

Otra forma de determinar la textura del suelo consiste en amasar una muestra húmeda y hacer una bola con el puño; si al tirarlo hacia arriba y recogerlo en la mano no se desmenuza, así como al secarse se vuelve dura y rígida, podemos afirmar que el suelo es apto para la construcción de estanques.

Se puede evaluar la permeabilidad de un suelo mediante un método sencillo de campo, que consiste en hacer un hoyo de 1,00 a 1,20 m de profundidad y llenarlo de agua por la mañana; por la noche volver a llenarlo hasta el borde, para reponer el agua filtrada, luego cubrirlo con ramas. Si a la mañana siguiente, el agua permanece cerca al borde, se puede considerar que el suelo es bueno para construir estanques.

Prueba de campo para determinar la permeabilidad del suelo

El suelo adiciones, movimientos, cambios, pérdidas

Definiciones y designaciones simplificadas de los horizontes dominantes del suelo

SIMBOLO HORIZONTE DOMINANTE

H

Horizonte orgánico formado (o en formación) por una acumulación de materia orgánica depositada en la superficie del suelo. Contiene por lo menos de 20 a 30% de materia orgánica, y su composición depende del tipo de vegetación de que provenga la materia orgánica. Sólo puede formarse en ausencia de aire, cuando los suelos están continuamente anegados.

O

Horizonte orgánico como el anterior, salvo que no está saturado de agua más de unos cuantos días por año. Contiene por lo menos un 35% de materia orgánica que, por lo general, consiste en materia orgánica parcialmente descompuesta.

A

Horizonte mineral formado (o en formación) en la superficie o adyacente a ésta. Este horizonte muestra una acumulación de materia orgánica humificada (humus) intimamente asociada con partículas minerales o posee una morfología adquirida por la formación del suelo. Es de coloración algo más oscura que el horizonte B subyacente y el material orgánico descompuesto aparece mezclado con el material mineral merced a la actividad biológica.

SIMBOLO HORIZONTE DOMINANTE

E

Horizonte eluvial, yace bajo un horizonte H, O o A. Contiene menos materia orgánica, presenta una acumulación de minerales resistentes y es de.color más claro. Se forma por la pérdida de hierro, arcilla fina, etc., que han sido trasladados al horizonte B subyacente y se acumulan allí.

B Horizonte mineral en que las partículas minerales (solas o combinadas con humus) se han concentrado con el decursar del tiempo.

C

Horizonte mineral de material no consolidado a partir del cual se ha desarrollado el suelo. También se incluyen aqui los materiales gravosos y pedregosos de fondo que permiten el desarrollo de las raíces.

R

Capa de roca continua endurecida suficientemente coherente en húmedo para hacer impracticable la excavación con una pala. Esta roca puede tener fisuras, pero éstas son muy escasas y demasiado pequeñas para un desarrollo radical significativo. De hecho, éste no es un verdadero horizonte del suelo.

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

Según tamaño partícula (Weldler 1998)

CARACTERÍSTICAS DE LOS

ESTANQUES

� Alimentados por un canal o fuente principal.

� Cantidad de agua controlada.

� Forma rectangular.

� Terreno plano o ligeramente inclinado.

� Fácil manejo.

� Abonos y alimento artificial.

� Productividad más baja.

� Construcción más costosa.

� La forma del estanque depende directamente de la conformación del terreno y los límites de la finca.

� Duplicar las dimensiones de un estanque = superficie se multiplica por cuatro.

� Los estanques grandes deben construirse con el eje más largo, perpendicular a la dirección del viento predominante.

� Los estanques pequeños se construyen con el eje más largo paralelo al viento.

ESTRUCTURAS DE TIERRA

Conformadas por los cimientos, diques y canales de abastecimiento y drenaje, generalmente son construidos en tierra.

DIQUES

Es un terraplén de tierra compactada destinada a retener agua, forman las paredes del estanque y se fabrican con el material disponible en el área de construcción. Las dimensiones y la sección transversal dependen de los propósitos del estanque y del material accesible.

El dique en corte transversal tiene forma de trapecio y consta de las siguientes

partes:

Cima:

Es la parte superior del dique conocida como corona, mínimo un metro de ancho en estanques pequeños, el ancho varia dependiendo de la altura del dique y del sistema de construcción. Normalmentesetoma la dístancia entre las orugas (Buldózer)

Altura (H): Profundidad del agua más el borde libre u obra muerta.

Borde libre u Obra Muerta: Porción extra del dique que se construye como seguridad para evítar el desbordamiento del agua y corresponde a la distancia entre la superficie del agua y la cima.

Talud: (p) Es la pendiente lateral o parte inclinada de los diques.

Base: Ancho de la cima más el ancho de los taludes.

Taludes recomendados de acuerdo con el tipo de suelo

Corte transversal del dique mostrando la llave de arcilla en el núcleo y en el pie externo

La pendiente de los taludes va a depender del tipo de suelo, siendo mayor cuando el contenido de arcilla es alto.

Es necesario considerar en la construcción de los diques un borde libre, lo que permite tener cierta holgura en relación con la cantidad de agua que puedan recibir de escorrentía.

Este depende de la longitud del estanque.

TRAZADO DEL ESTANQUE

Consiste en llevar los detalles del estanque ubicado en el plano topográfico al terreno, para lo cual se usan estacas semejantes de aproximadamente 50 cm, con 20 cm, superiores llamado sobre estaca, de superficie lisa preparada para hacer anotaciones como su número y el corte o relleno que debe hacerse de acuerdo a la topografía del terreno.

En otras palabras, el trazado o replanteo, es la operación inversa al levantamiento topográfico, en que del plano se llevan al terreno todos los detalles suficientes a la construcción del estanque.

El estacado generalmente se hace para el dique, pudiendo hacerse también en el fondo del estanque para darle el declive correspondiente.

Marque la zona que se debe despejar Marque la zona que se debe despejar utilizando para ello estacas. utilizando para ello estacas.

En esa superficie se debe incluir el En esa superficie se debe incluir el áárea rea total del estanque hasta los ltotal del estanque hasta los líímites mites exteriores de sus diques y ademexteriores de sus diques y ademáás una s una superficie de dos o tres metros que servirsuperficie de dos o tres metros que serviráácomo lugar de trabajo y como lugar de como lugar de trabajo y como lugar de paso hasta mpaso hasta máás alls alláá de los diques.de los diques.

Estacado para la construcción de un dique

Estacado para determinar el fondo del estanque

0,60400 - 800

0,50200 - 400

0,30Menos de 200

Borde libre (metros)Longitud del estanque (metros)

Luego, en el centro mismo de la zona Luego, en el centro mismo de la zona despejada, marque el lugar que ocupardespejada, marque el lugar que ocuparááel estanque hasta los el estanque hasta los IIíímitesmites externos de externos de los diques utilizando una cuerda o los diques utilizando una cuerda o bramante resistente. bramante resistente.

Quite el suelo superficial de esta zona y Quite el suelo superficial de esta zona y almacalmacéénelo para su uso posterior.nelo para su uso posterior.

Ahora, marque los límites internos del fondo del estanque utilizando bramante grueso o cuerda Realice esta operación en la base de los taludes laterales elegidos.

Al demarcar el fondo del estanque, indique en cada una de ellas la profundidad de excavación de la superficie al fondo del estanque.

Hay dos formas fHay dos formas fááciles de eliminar el material de ciles de eliminar el material de desecho y de evitar que vuelva a caer en la zona desecho y de evitar que vuelva a caer en la zona del estanque excavada:del estanque excavada:

�� si hay suficiente espacio alrededor del estanque, si hay suficiente espacio alrededor del estanque, puede extender el suelo sobrante en el espacio puede extender el suelo sobrante en el espacio libre. libre.

�� El suelo extendido no debe alcanzar mEl suelo extendido no debe alcanzar máás de 1 m s de 1 m de grosor y debe tener una ligera inclinacide grosor y debe tener una ligera inclinacióón en n en direccidireccióón contraria a la del estanque.n contraria a la del estanque.

Haga un montHaga un montóón con el suelo sobrante junto n con el suelo sobrante junto al estanque, pero compruebe que deja al al estanque, pero compruebe que deja al menos 4 m entre el borde del montmenos 4 m entre el borde del montóón y el n y el estanque. Los lados del suelo amontonado estanque. Los lados del suelo amontonado deben tener una pendiente suave de 3:1 o deben tener una pendiente suave de 3:1 o mmáás. s.

CONSTRUCCION DEL DIQUE

Esta estructura debe levantarse sobre tierra firme. Cuando el suelo no es apropiado se recomienda construir la llave de arcilla, con una profundidad mayor que el fondo del estanque, pudiendo extenderse hasta la cima del dique.

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE LOS DIQUESSTICAS DE LOS DIQUES

1.1. Los diques de los estanques piscLos diques de los estanques piscíícolas deben tener colas deben tener tres caractertres caracteríísticas bsticas báásicas:sicas:

A.A. Deben ser capaces de Deben ser capaces de soportar la presisoportar la presióón del aguan del agua

resultante de la profundidad de resultante de la profundidad de éésta en el estanque.sta en el estanque.B.B. Debe ser Debe ser impermeableimpermeable, de manera que se reduzcan al , de manera que se reduzcan al

mmíínimo las filtraciones. nimo las filtraciones. C.C. Debe ser lo Debe ser lo bastante altobastante alto para evitar que el agua se para evitar que el agua se

desborde, ya que ello podrdesborde, ya que ello podríía destruir ra destruir ráápidamente el pidamente el dique.dique.

2. Para conseguir que el dique resista la 2. Para conseguir que el dique resista la presipresióón del agua puede utilizar dos n del agua puede utilizar dos procedimientos sencillos: procedimientos sencillos:

A.A. AnelarAnelar el dique firmemente a su base el dique firmemente a su base (suelo sobre el que se construye). (suelo sobre el que se construye).

B.B. Hacer que el dique sea lo bastante Hacer que el dique sea lo bastante grande como para grande como para soportar la presisoportar la presióón n del aguadel agua por su mismo peso.por su mismo peso.

Resistencia a la presiResistencia a la presióón del aguan del agua

El dique intermedio que separa dos estanques quizá no tenga que ser tan fuerte como un dique exterior, siempre que la presión del agua sea más o menos la misma en ambos lados.

En cambio, si hay que vaciar uno de los estanques mientras que el adyacente permanece Ileno, la presión del agua será semejante a la del exterior, por lo que el dique interno debe ser más fuerte que en el caso contrario.

El dique se levanta en capas no mayores de 20 cm, que deben ser menores cuando se construyen a mano, apisonando vigorosamente cada capa, lo que favorece una mejor compactación haciéndolo más resistente y a la vez mejorando su impermeabilidad.

La tierra para el dique debe provenir del centro del estanque, evitando la "tierra de préstamo" que incrementa los costos.

Se recomienda empezar por la parte más baja y continuar por las de mayor corte. Esto obviamente dependerá de la pericia del constructor.

Si el trabajo se hace mecánicamente en la zona donde se ubicó el canal de desagüe, debe trabajarse con mucho cuidado para evitar daños del canal, por lo que se recomienda trabajar manualmente por lo menos en un espesor de 0,50 m.

Se debe evitar el transporte de tierra en tramos largos, pues esto deteriora el fondo. Es conveniente el movimiento de tierra en forma transversal

Modo de operación del tractor de oruga en la construcción del estanque

Traiga de nuevo el suelo superficial para cubrir el material de Traiga de nuevo el suelo superficial para cubrir el material de desecho y desecho y la parte superior de los diques. la parte superior de los diques.

Luego, plante o siembre hierba alrededor de todo el estanque para evitar la erosión.

CÁLCULO DE MOVIMIENTO DE TIERRA

� Se extrae la tierra de la parte superior y se acumula en la parte baja para la formación de los diques.

� Se pretende reducir al mínimo la cantidad de tierra a mover, logrando que ésta sea igual al volumen necesario para la construcción del dique.

� En terrenos con pendientes naturales entre 2% y 8% se hacen estanques semiexcavados.

VOLUMEN DE TIERRA A REMOVER

� Calcular la altura promedio del terreno dentro del estanque.

� Calcular el volumen de tierra disponible por cada centímetro de profundización.

Área (A) x 0.01 m = Volumen de tierra por cada cm de profundidad.

� Altura del dique.

� Estimar la profundización necesaria (cm).

� Calcular el volumen de tierra disponible.

� Comparar esta cifra con el volumen de tierra necesario para construir el dique en tierra firme.

� Ensayar otras profundizaciones, hasta que el volumen de tierra disponible se aproxime al e volumen necesario para el dique.

Vtd = H (C + P (H))L

� Longitud del dique (L).

� Anchura de la cima (C).

� Altura del dique (H).

� Pendiente (p) (Promedio externa e interna)

Volumen de tierra necesario para construir el dique

Ejemplo:

Se propone la construcción de un estanque en un terreno ligeramente inclinado y de buena compactación, con las siguientes características:

� Área (A) = 50 x 20 = 1.000 m2.

� Longitud del dique (L) = (50x2) + (20x2) = 140 m.

� Anchura de la cima (C) = 2 m.

� Altura del dique (H) = 2 m.

� Pendiente (p) = 2: 1 (externa e interna)

� Tierra movida por 1 cm de profundización

� (Tm) Tm = 1.000 m2 x 0.01 m = 10 m3/cm

Para calcular el volumen de tierra a una profundidad determinada (Vtp), se analizan varias posibilidades.

Caso 1: Profundización de 60 cm.

Vtp = Tm x Profundización deseada

Vtp = 10 m3/cm x 60 cm

Vtp =600 m3

La altura del dique (Ad) es igual a la altura determinada (H) menos la profundización:

Ad = H - Profundización

Ad=2m-0.60m=1.4m

El volumen de tierra necesario para construir el dique (Vtd) es:

Vtd = H (c + P (H))L

Vtd = 1,4 m (2 m + 2 (1,40 m)) 140 m

Vtd = 940,8 m3

Profundizando 60 cm se obtendrá un volumen de 600 m3 de tierra, pero el dique necesita 941 m3, por lo tanto es necesario profundizar más.

Caso 2: Profundización 75 cm.

Vtp = Tm x Profundización deseada

Vtp = 10 m3/cm x 75 cm Vtp = 750 m3

Ad = H - Profundización Ad=2m-0.75m=1.25m

Vtd = H (c+ P (H))L

Vtd = 1,25 m (2 m + 2 (1 ,25 m)) 140 m Vtd = 787,5 m3

El volumen necesario para construir los diques (788 m3) es mayor que el volumen de tierra que se obtendría profundizando 75 cm (750 m3)

DESCAPOTE Y LIMPIEZA

� Definir el uso del descapote.

� Retirar la capa superficial de suelo hasta que aparezca la capa arcillosa.

� El terreno completamente raspado.

� Definir uso del suelo retirado.

� Barreras contra el viento, vías de acceso, rellenos.

MARCACIÓN Y ESTACADADE LOS DIQUES

Consiste en marcar el terreno para limitar los terraplenes que conformarán los diques del estanque.

La fosa central del dique o base, generalmente debe ser el mismo ancho que la cima o igual a la mitad de la profundidad del agua.

El ancho mínimo es de 1 m, y de 2 a 3 m para diques grandes.

La fosa debe estar a menos de 0,5 a 0,7 m por debajo del nivel, dentro de suelo impermeable.

De la siguiente forma:

� Con estacas largas se marca la altura del dique y la anchura de la cima; las estacas se alinean con la ayuda de un nivelo con cuerda.

� En estanques de derivación se demarcan las coronas de los diques.

� Con estacas largas se marca la altura del dique y la anchura de la cima.

COMPACTACIÓN O APISONADO

La compactación es el proceso de densificación, incrementando el peso por unidad de volumen de tierra

� La compactación busca aumentar la resistencia al deslizamiento o separación de partículas de un dique, siendo el resultado la expulsión de aire de la tierra.

� La compactación del suelo se ve afectada por el tamaño de las partículas del suelo (gradación)

� El contenido de humedad del material que provee lubricación y facilita el movimiento de las partículas haciéndolas plásticas, trabajables y produciendo esfuerzo constante a la resistencia

� El esfuerzo compactivo se refiere a la energía mecánica que se consume en hacer el suelo más denso.

� Se extrae tierra de las orillas y se va acumulando en capas sucesivas no mayores de 20 cm y apisonando vigorosamente para lograr buena compactación.

� A medida que se eleva el dique se deben apretar los taludes para darles firmeza.

FONDO DEL ESTANQUE

El fondo del estanque debe ser arreglado para que se pueda vaciar completamente y que al finalizar la operación se facilite la recolección de los organismos cultivados cerca al sistema de vaciamiento. El declive debe ser descendente, suave y regular (1,5-2%), para que cuando se desocupe el estanque, el agua se retire lentamente y no queden charcos aislados que retengan los peces.

IMPERMEABILIZACIÓN

Suelos permeables por remoción de material o mala cálidad del mismo provocan filtración que debe ser minimizada de varias formas:

Rellenar las grietas y orificios con material adecuado, picar el suelo de 20 a 25 cm'de profundidad, remover material grueso y apisonar nuevamente.

� Compactación.

� Capa de arcilla.

� Bentonita (2.5 y 8 kg/ m2).

� Telas impermeables.

� Aditivos químicos (Agentes dispersantes).

� Cloruro de Sodio en dosis de 1.1 a 1.8 kg/m2.

� Ceniza Sódica en dosis de 0.5 a 1.1 kg/m2.

PROTECCIÓN

Establecer una cubierta vegetal para controlar los efectos de la lluvia, el viento, el oleaje y el tránsito que causan erosión de los diques. Al terminar la construcción de los diques, se aconseja cubrir la parte libre con tierra fértil del descapote y plantar hierbas rastreras o forrajeras (Pangola, maní forrajero, araquis, grama, etc.) que formen césped compacto y continuo

ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS

Son las estructuras de abastecimiento y de drenaje de los estanques. La entrada y salida de agua deben estar separadas tan lejos como sea posible.

� El nivel de la entrada debe estar mínimo 10 cm por encima de la superficie del agua para asegurar una buena aireación y evitar el escape de los organismos del estanque.

� El tubo o canal de llegada de agua debe estar siempre horizontal, nunca en declive hacia aguas abajo

� La salida de agua se coloca en el lado opuesto de la entrada y puede ser por tubería en forma de L o monje que permite controlar el nivel de agua y un canal o tubo drenaje.

TOMA DE AGUA

� Debe ser evitado el suministro directo de ríos o quebradas

� Recomendable una bocatoma y un canal de derivación que permita controlar el flujo de agua al estanque .

� Para un abastecimiento controlado, especialmente en estanques de derivación se debe verificar y evaluar la fuente de agua, identificando el punto de captación y el trayecto para el canal de abastecimiento o derivación.

La toma de agua debe cumplir algunos requisitos:

� Permitir un control total sobre el volumen de agua a ser captado

� Captar agua siempre en favor de la corriente, nunca directamente u opuesta a la misma.

� Captar el agua por debajo del nivel mínimo de la corriente, pensando en la época de sequía.

� Colocar un sistema de protección (malla, filtro de piedra y arena gruesa) para evitar la entrada de organismos indeseables al cultivo.

� Al igual que el canal de derivación, debe estar ubicado por arriba del nivel o cota máxima del estanque.

LA TOMA DE AGUA COMPRENDE

� Bocatoma.

� Compuerta ahogada.

� Trincho.

� Caja de concreto con cuatro ranuras.

� Canal de conducción.

� Entradas de agua.

� Cajas de distribución.

EL CANAL DE DERIVACIÓN

Cuando la toma de agua es distante de los estanques, se puede construir un canal de derivación en un terreno natural o colocar tubería que pueden ser de PVC, concreto, etc. que lleve el agua a una caja de derivación que a su vez la distribuirá a los estanques a través del canal de abastecimiento a cielo abierto o por tuberías.

El canal debe tener caudal constante y llevar agua a una altura tal que permita llenar los estanques y puede ser rectangular o trapezoidal.

La velocidad de la corriente en el canal no debe causar erosión en las paredes. La velocidad del agua en tierra fina es de 0.15 m/seg. y en piedras 1 m/seg.

En todo canal se deben considerar tres factores:

1. La pendiente: debe estar en razón directa con el destino que se dé al canal y con la velocidad que el agua adquiere al pasar por él.

2. La sección transversal: varia según las condiciones del terreno, puede ser de forma trapezoidal o rectangular.

3. La velocidad del agua: debe ser moderada para evitar la erosión de los taludes.

LLEGADA DE AGUA AL ESTANQUE

� Compuertas metálicas, tubo metálico o de PVC ó una compuerta ahogada.

� Cajas de derivación, con acoples de tuberías de PVC alta presión de diámetro variable.

� Tubo de alimentación ubicado horizontal y a la altura de la corona del dique.

� El caudal en un tubo de abastecimiento depende del diámetro, la longitud y la profundidad del agua en el canal de alimentación.

� Llegada de agua al estanque.

� Tubo de alimentación ubicado horizontal y a la altura de la corona del dique de la parte menos profunda.

� Para determinar el caudal en un tubo de abastecimiento se debe tener en cuenta, el diámetro, la longitud y la profundidad del agua en el canal de alimentación.

� Para determinar el caudal en un tubo de abastecimiento se debe tener en cuenta, el diámetro, la longitud y la profundidad del agua en el canal de alimentación

SISTEMA DE DRENAJE

El sistema más adecuado para desocupar el estanque depende del tamaño del estanque y los recursos económicos.

El tipo de sistema a utilizar debe tener en cuenta las siguientes condiciones:

� El drenaje debe estar localizado en la parte más profunda, de modo que el estanque se pueda desocupar totalmente.

� El sistema de drenaje debe tener la capacidad suficiente, evitando que el agua se desborde por el vertedero o el dique ocasionando problemas de erosión

� El control de nivel o exceso de agua debe eliminarse por el fondo, donde se encuentra el agua de baja calidad, especialmente con niveles bajos de oxígeno disuelto.

� Debe poseer una malla de protección para evitar la fuga de los peces.

CANAL DE DRENAJEEs la estructura hidráulica destinada a recibir todas las aguas provenientes de los drenajes de los estanques y demás infraestructura de la granja piscícola y conducirlas a un lugar para el tratamiento y disposición final.

Pueden ser en concreto con paredes revestidas, ladrillo, piedra, prefabricado o en un terreno natural excavado que presente adecuadas características de impermeabilidad.

La sección transversal más usada es la trapezoidal.

El declive o pendiente del fondo debe tener como mínimo 5 cm por cada 10m.

Cuando por condiciones topográficas y tipo de suelo no se puede construir un canal abierto se deben utilizar tuberías subterráneas con cajas de inspección intercaladas cada cierta distancia.

Existen varios tipos de estructuras para desocupar un estanque, pero los más comunes en las zonas tropicales son el monje y tubo en L con codo móvil.

El diámetro del tubo depende del volumen de agua a evacuar.

La descarga en lt/seg depende del diámetro del tubo de desague y es directamente proporcional a la profundidad del estanque.

El tiempo de vaciado se determina con la siguiente fórmula:

T = 0.75x A1 x (H1- H2)(seg.)A2

T = Tiempo de vaciado (seg)

A 1 = Área del estanque (m2)

A 2 = Área de la sección transversal de la salida (m2).

H1 = Profundidad inicial del estanque (m)

H2 = Profundidad final del estanque (m)

Si el estanque se desocupa totalmente H2 = O

T = 0.75x A1 x (H1- H2)(seg.)A2

Ejemplo:

Determinar el tiempo para desocupar totalmente un estanque de 1000 m2, con una profundidad de 1.5 m y un tubo de salida con diámetro de 0.15 m.

A1 = 1000 m2

A2= 02 = 3.14158(0.15)2 =0.01767m2

4 4

H1 = 1.5m HO = O

T= 0.75 x 1000 (1.5-0) =51984sg =14horas 0.01767

Desagüe con Tubo en L y codo

Son más frecuentes en estanques con áreas inferiores a 1000 m2.

Se utilizan tubos de PVC u otro material, de mínimo 4 pulgadas de diámetro.

El desagüe consta de cuatro partes:

1. Un tubo colocado en la base del dique, con una pendiente de 1 % para asegurar el flujo de agua.

2. Un codo móvil colocado en pie del dique interno, en el extremo interno del tubo de desague.

3. Un tubo vertical de longitud igual a la columna de agua, unido al codo y con movilidad para controlar el nivel.

4. Un sobretubo de mayor diámetro y longitud a manera de camisa, con ranuras en la parte inferior, permite recambiar el agua del agua de fondo del estanque que es de menor calidad.

MONJE

Es una construcción vertical normalmente en concreto cuya ¡ección horizontal es en forma de U abierta hacia el estanque y una tubería que atraviesa el dique del estanque y va al canal de desagüe o a la caja de pesca.

OBRAS COMPLEMENTARIAS

� Salida de Emergencia o Aliviadero, para evitar inundaciones.

� Caja de Pesca, estructura en concreto en la parte más profunda del estanque, para facilitar la pesca.

� Reservorio de agua.

� Compuerta de salida o de cosecha.

� Laguna de sedimentación u oxidación, para decantar las aguas residuales del cultivo.

� Biofiltros, estructura para disminuir las cargas de orgánicas y de amonio.