DISEO DE UN DRENAJE SUBTERRNEO EN EL CENTRO POBLADO EL TALLAN

Objetivo General

Disear el sistema de drenaje subterrneo

Objetivos Especficos

Calcular la distancia apropiada entre drenes de un sistema de drenaje subterrneo segn las caractersticas establecidas dadas las condiciones hidrulicas del terreno Calcular por medio de la frmula de XXX el espaciamiento adecuado entre drenes del sistema de drenaje

Introduccin

Para el diseo de sistemas de drenaje subterrneo existen diferentes modelos, tanto para rgimen permanente, como transitorio, para los cuales encontramos varias frmulas empricas para calcular el espaciamiento entre drenes subterrneos, que dependen del rgimen de recarga del manto fretico superficial. En el caso del estado estable, se refiere al drenaje de zonas lluviosas, en las que existe un equilibrio dinmico debido a que la misma cantidad de agua que ingresa es la misma que sale, en este caso se utilizan los conceptos de rgimen permanente o en estado estable y en el caso del rgimen transitorio o estado no estable la recarga no se presenta equilibrio dinmico entre la entrada y salida de agua en el dren, en otras palabras no ingresa lo mismo que sale. En el presente trabajo se desea disear un sistema subterrneo ; en este sistema se considera la ubicacin de los drenes en la barrera impermeable en situacin de estado transitorio, caso en el cual se obtiene el distanciamiento entre drenes mediante la formula de XXX ,, se disea la orientacin de los drenes por lote y finalmente se presenta el trazado y ubicacin del sistema en general. En general, la implementacin de un sistema de drenaje en sectores de siembra de cultivos representa una de las formas de recuperacin de tierras agrcolas ms importante en el sector. Este cobra especial relevancia cuando dichas tierras se ubican en zonas de climas de alto potencial productivo que una vez recuperadas, pueden dedicarse a cultivos intensivos. No implementar un sistema de drenaje provoca bsicamente en el suelo una capa fretica permanente o temporal en la zona radicular de las plantas. Este exceso de humedad produce una restriccin del crecimiento vegetal, como consecuencia de un inadecuado intercambio gaseoso. En adicin, otros factores que pueden impedir el normal desarrollo de las plantas son: un elevado contenido de sales en el suelo o la mayor susceptibilidad a enfermedades radiculares, aspectos que habitualmente se asocian a las condiciones de mal drenaje. Por lo tanto, para la recuperacin de estos suelos e incrementar el rendimiento agrcola en estas reas, es indispensable el diseo de un sistema de drenaje. El elemento ms relevante en las especificaciones de una red de drenaje subterrneo es sin duda, el espaciamiento de los drenes, el cual debe adaptarse a las condiciones hidrulicas particulares del terreno. El sistema de drenaje instalado ser capaz de evacuar el exceso de agua con la velocidad suficiente para evitar el dao que ocasionara a las plantas.

Marco terico

Segn Lambert K, 1983, el drenaje de aguas subterrneas por medio de sistemas de tuberas enterradas es probablemente el ms ampliamente estudiado tema en el drenaje de tierras, como resultado de las relaciones entre las variables y los parmetros bien establecidos. Los problemas de diseo se presentan en su mayora debido a la gran variabilidad en la geometra y en las propiedades hidrulicas del suelo, y debido a las interacciones entre muchos otros parmetros del suelo y el sistema

Formulas para hallar la distancia de espacio entre drenes

El criterio de diseo bsico para un sistema de tuberas para el control de las aguas subterrneas establece la recarga (R) que el sistema debe ser capaz de hacer frente a la vez que mantiene una profundidad deseada de la tabla los valores adecuados para el H y W (=campo de drenaje profundo de base). Esto determina la carga de agua apta (h) para el espaciado requerido de drenaje (L).

Figura1: Variables utilizadas en el diseo de drenajes subterrneos(Tomada de: Lambert K. Smedema and David W,Rycroft. Land drainage: Planning an design of agricultural drainage systems. Cornell University Press.)

Las frmulas para el clculo del espacio entre drenes se pueden clasificar en frmulas de estado estacionario o no estacionario. En el caso del estado estacionario las frmulas se basan en la suposicin de que un flujo constante en equilibrio se produce a travs del suelo de los drenes. Sumado a esto la gestin es igual a la recarga y la cabeza (h) tambin es constante. En las frmulas estado no estacionario todos estos parmetros pueden variar en el tiempo.En la mayora de los casos el diseo se puede basar en condiciones de estado estacionario con una de las diversas frmulas disponibles, aunque a continuacin slo se discutirn los principios en relacin con la frmula Hooghoudts. Esta frmula tiene una amplia aplicabilidad y una estructura relativamente simple. Hay otras frmulas que pueden ser superiores en algunos casos, pero mucho peor que en otros, En cualquier caso, la precisin con que puede ser determinado el espaciamiento de drenaje est limitada por la precisin de los parmetros del suelo (debido especialmente a la variabilidad de la conductividad hidrulica del suelo) en lugar de la frmula adoptada.

Frmula Hooghoudts (Estado estable)

Un mtodo para el diseo de drenaje en estado estacionario es la frmula de separacin para tuberas que fue desarrollada en 1940 por el investigador de los Pases Bajos Hooghoudts. En esta frmula slo se contemplan las prdidas de carga debido a la horizontal y un flujo radial de la tubera que se consideran como las prdidas insignificantes por el flujo vertical. Hooghoudts concebido un sistema paralelo de la zanja abierta con las zanjas que llegan al sustrato impermeable, el podra generar la Recarga (q) lo mismo para el nivel fretico (h) la cabeza misma como un sistema de tubera de drenaje de forma idntica a espacio mediante la reduccin de la profundidad (D) en el sustrato permeable. Esto lo llev a la idea de tratar el flujo horizontal / radial a la tubera de desage como un flujo equivalente a las zanjas con la base impermeable en un reducido espaciamiento (d). Este flujo equivalente es esencialmente horizontal el cual puede ser descrito por la siguiente equivalencia:

Caso real Caso equivalente

Figura 2: Transformacin equivalente de la formula de Hooghoudts(Tomada de: Lambert K. Smedema and David W,Rycroft. Land drainage: Planning an design of agricultural drainage systems. Cornell University Press.)

El flujo real (horizontal + radial)

(1)

Equivalente de flujo

(2)

En este caso como d