1. Juan J"os Bolinaga l. V colaboradores Volume n 1
2. DE Dadas enonnes dificultades en dnariamente extendido
proceso de de este adems por la gran cantidad de sionaJes (;~
instituciones involucradas en el por alto una cantidad cuajes
deseamos advertirles a continuacin: Contenido v Colunma 1, lnea 4
Columna 11 lnea 21 Columna 2, lnea;) vi Co!urnna 1/ Hnea3 vij
Columna 1, lnea 50 Colurrrna linea 21 viii Columna 1, lnea IX
Culumna 1, lrlea Cubmna linea 55 lnea:) 370 lnea4 lineE,3
(::;onzalez lnea 3 Hnea3 Columna 1, lnea ,1 ('akuloBIdraulico
Clculu Hidrulico 16 Columna 2, lnea 31 18 8.5J Colurnna 1, linea]
lntroduccion Introduccin 19 B87 ') 3-, un cambio de base de
Ir1Cuando fue
3. CAPITULO 1 RECURSOS HIDRAULICOS JUAN Jos BOUNAGA I. La
ingeniera hidrulica es la rama de la ingeniera civil que se ocupa
de planificar, proyectar, construir y o- perar las obras
hidrulicas, entendiendo por estas lti- mas las obras civiles cuya
funcin es captar, regular, con- trolar, transportar, distribuir,
recolectar y disponer de las aguas o bien protegerse de ellas. En
un sentido ms es- pecfico se acepta que una obra civil tenga el
carcter an- tes dicho, si sus dimensiones han sido establecidas to-
mando mayormente en consideracin criterios y normas hidrulicas e
hidrolgicas. En concordancia con la definicin anterior, el obje-
tivo de la ingeniera hidrulica es fijar las citadas dimen- siones;
sin embargo, como se ir viendo al avanzar en la lectura de este
libro, para alcanzar ese objetivo se requiere frecuentemente de un
proceso largo y complejo que consiste no nicamente en la aplicacin
de tcnicas, cri- terios, normas y clculos ldrulicos, o de las otras
ramas de la ingeniera civil, sino que conlleva consideraciones de
diversa ndole, dentro de un marco conceptual de referencia ms
amplio. El proceso a que se ha hecho referencia se denomi- na
planificacin de proyectos hidrulicos, el cual forma, a su vez,
parte de uno ms amplio que engrana al anterior con la planificacin
del desarrollo y que se denomina planificacin del uso de los
recursos hidrulicos (1c4). Esto ha conducido a la elaboracin de
planes generales en diversos pases, entre ellos Venezuela (2). Las
ra- mificaciones del primer proceso sealado, cuyo estudio conforma
la parte esencial de este libro, se empiezan a conocer al analizar
el concepto de proyecto hidrulico. 1.1 Usos DEL AGUA Y PROYECTOS
HIDRAULlCOS. a. Usos del agua. Elconcepto de proyecto hidrulico est
ntimamente ligado, en su sentido ms amplio, a los usos que el
hombre haga del agua. En su concepcin ms general, esos usos sonde
dos tipos: aquellos que utilizan el agua con fines de
aprovechamiento y aquellos que suministran proteccin contra los
efectos dainos de ella. En otras palabras, se r - - - entiende por
usar el agua modificar su acontecer natural, es decir, su ciclo
hidrolgico. Este trmino abarcara los denominados usos y destinos
del agua que se indican en la Referencia (2).- Dentro del primer
tipo de usos del agua -aprove- chamiento- esta~an los siguientes:
Abastecimiento urbano: que se refiere al empleo del agua en
poblaciones, y comprende el uso propi.a- mente domstico
(alimentacin, sanitario y, en ge- nerat del hogar); el uso pblico
(lavado de calles, fuentes, suministro a edificaciones pblicas,
riego de parques y similares); el uso comercial (oficinas,
comercios, depsitos y sitios similares); y el uso industrial, bien
sea como materia prima o como medio secundario (refrigeracin,
lavado y trans- porte). Cuando el uso industrial es de un valor
relativo muy importante con respecto al total ur- bano, se
considera aparte de este ltimo (2p83). Riego con fines agrcolas:
que comprende el uso del agua por medios artificiales, para
garantizar el gra- do de humedad del suelo apropiado para el
creci.- miento de las plantas. H idroelectricidad: que es la
utilizacin del agua con fines de generacin de energa elctrica.
Quizs una definicin ms genrica sera utilizar el trmi- no
hidroenerga. Navegacin: donde el agua es el medio que facilita el
transporte enembarcaciones de personas y de mer- cancas. Recreacin:
es decir, el uso del agua con fines de es- parcimiento del hombre.
Conservacin y desarrollo de la fauna y la flora: tanto en el
sentido de preservar las especies existentes, como en el de
modificar o fomentar el desarrollo de algunas de ellas. Este uso
est ntimamente ligado al llamado uso ecolgico, que tendra un mbito
ms amplio, pues implica la ayuda del agua al man- tenimiento de un
medio que proporcione las con- diciones ms favorables a los
factores bilogicos y, por lo tanto, mayor bienestar a la
humanidad.
4. Los usos dirigidos a protegerse de la accin des- tructiva
del agua, pueden clasificarse as: Disposicin de aguas servidas: que
comprende la re- coleccin y descarga de las aguas contaminadas por
el uso que el hombre ha hecho de ellas directa o indirectamente.
Ntese que en este caso la accin destructiva est ms relacionada con
la calidad que con la cantidad. Drenaje urbano: que consiste en la
recoleccin y des- carga de los excesos de aguas pluviales en reas
urbanizadas. Drmaje agrcola: cuyo objetivo es similar al anterior
pero se refiere a zonas agrcolas, donde los excesos no slo
provienen de las aguas pluviales, sino tam- bin del riego
artificial o del subsuelo. Control de crecidas: que contempla las
acciones en- caminadas a impedir los daos que ocasionan los
desbordamientos de las aguas de los ros, quebra- das u otros
cuerpos superficiales. Control de erosin: que consiste en impedir
la accin erosiva del agua, tanto en cauces como enel suelo y en el
subsuelo. Control estructural de los suelos: que consiste en el
drenaje de los excesos de agua sub-superficiales que pueden poner
en peligro la estabilidad geolgica de los suelos. ~ Por otra parte,
utilizando un criterio de clasifica- cin diferente, los usos del
agua pueden dividirse, ade- ms, en consuntivos y no consuntivos.
Los primeros se refieren a aquellos que consumen agua y los
segundos sonlos que usan el agua como medio, sin consumirla. Los
usos consuntivos seran el abastecimiento urbano y el riego,
quedando como no consuntivos todos los dems, aunque en realidad,
dentro del medio urbano existen al- gunos usos no consuntivos. El
agua consumida pasa a formar parte de otras materias y en buena
parte retoma al ciclo hidrolgico, como por ejemplo, la transpiracin
de las plantas (2p81). b. Definiciny clasificacin de los proyectos
hidrulicos. Se define como proyecto hidrulico al conjunto de
acciones acometidas por el hombre con el propsito de usar el agua
con un fin o fines determinados. Al unir la descripcin de los
diferentes usos del agua con la defi- nicin anterior, se concluye
que los proyectos hidrulicos pueden clasificarse as: Proyectos de
aprovechamiento: de abastecimiento al medio urbano, de riego,
hidroelctricos, de navega- cin, de recreacin, y de conservacin y
desarrollo de la fauna y la flora. 2 Proyectos de proteccin: de
disposicin de aguas ser- vidas, de drenaje urbano, de drenaje
agrcola y de control de crecidas. En la actualidad, la importancia
de la calidad de las aguas va tomando tal trascendencia que se ha
venido utilizando un tercer tipo de proyecto, denominados pro-
yectos de manejo de la calidad de las aguas (3pl). En realidad, es
prcticamente imposible encontrar un proyecto que tenga un slo
propsito u objetivo; anen el caso en que todas sus acciones hayan
sido concebidas en ese exclusivo sentido. Por ejemplo, un proyecto
de abastecimiento de agua al sustraerla de un ro, afecta al rgimen
hidrulico de ste y a la vida animal y vegetal en l, o bien, el
drenaje de un rea bajo explotacin agrcola puede tener acciones
secundarias similares al anterior u ocasionar erosin del suelo, si
no es apropiadamente proyectado. Estos ejemplos muestranque
realmente todos los proyectos hidrulicos son de propsito mltiple;
sin embargo, a los efectos de estelibro se aceptanlas siguientes
definiciones: Proyectos de propsito nico: Sonaquellos donde exis-
te un uso dominante, es decir, que es concebido con ese fin
primordial donde los usos colaterales SE aceptan como productos
secundarios. Proyectos de propsito mltiple: Son aquellos dondE
existe ms que un uso, pues su destino es cumpliI con ms de un
propsito simultneamente. Al definirse anteriormente los proyectos
hidruli cos, se hizo referencia a un conjunto de acciones que le
conforman. Estas acciones podran clasificarse en dos ti pos
generales: Fsicas: Son las obras propiamente dichas, tanto hi
drulicas como de otra ndole. Complementarias: Son acciones de
diversa naturale za, que son necesarias de acometer para poder lo
grar los objetivos del proyecto. No son acciones f sicas.
Generalmente son medidas de carcter insti tucional y legal. c.
Obras hidrulicas. Las obras hidrulicas pueden dividirse en los si
guientes tipos: Obras de captacin: Tienen como objetivo extraer la
aguas de su medio natural. Las tomas directas se bre los ros; las
presas de derivacin; las tomas e embalses, lagos y mares; los
pozos, las galeras fi trantes y las cisternas, son ejemplos de este
tipo d obras.
5. Obras de regulacin: Son las destinadas a modificar el rgimen
cronolgico natural de las aguas, con el fin de hacerlo compatible
con las necesidades. Las presas de embalse, los aliviaderos, los
estanques y, en general, cualquier obra que almacene agua o la
controle, son obras de regulacin. Las obras de captacin tienen, por
lo general, alguna capacidad de regular pero no es ste su fin
primario. Obras de conduccin: Como su nombre lo indica se emplean
para transportar agua desde los lugares de captacin a los sitios de
consumo, o de stos a los de descarga. Las tuberas o conductos
cerrados, los canales y los cauces de ros o quebradas, son
representativos de este tipo de obra y, con un crite- rio ms
amplio, tambin lo son los buques y los camiones cisternas. Obras de
distribucin: Son las obras cuya funcin es repartir el agua entre
los usuarios. Losejemplos ms representativos sonlas tuberas y
canales y, tambin nuevamente/los camiones cisternas. Obras de
recoleccin: Son aquellas que recogen los excesos de agua y los
llevan hasta la conduccin de descarga respectiva. Los ejemplos ms
represen- tativos, adems de las tuberas y los canales, son los
sumideros y los empotramientos de aguas ser- vidas. e Obras de
proteccin y mejoras de callces: Son aquellas destinadas a mejorar
la capacidad de conduccin de los cauces fluviales y a impedir su
desborda- miento. En este sentido, los diques marginales, las
rectificaciones de ros y quebradas, las canalizacio- nes y las
esclusas son exponentes tpicos. Obras de transformacin de merga
hidrulica: Son a- quellas donde la energa hidrulica, sea potencial,
cintica, o ambas, se convierte en otra clase de energao viceversa.
Las estaciones de bombeo y las casas de mquinas de las plantas
hidroelctricas son buenos ejemplos al respecto. Obras miscelneas:
Son las obras hidrulicas que no encajanen ninguno de los conceptos
anteriores. En este caso se encontraran los muelles destinados a
recreacin onavegacinfluvial, las estructuras para cra de peces,
yotros similares; y, cada vez conms importancia, las obras de
control de erosin. Por sus caractersticas especiales, los puertos
ocenicos son considerados dentro de la ingeniera vial o de costas.
Existe otro tipo de obra que merece la pena desta- car: las obras
de disipacin de energa, es decir, aquellas cuya funcin es eliminar
los excesos de energa hidrulica que puedan causar inconvenientes a
la supervivencia o al 3 buen funcionamiento de cualquiera de las
obras anterio- res. Sin embargo, por no tener por lo general, una
jus- tificacin por s solas, sin la existencia de alguna de las
obras anteriores, conviene considerarlas como parte in- tegrante de
ellas. Usualmente, las obras hidrulicas estn consti- tuidas por dos
partes: las estructuras y los equipos. Las primeras definen la
forma hidrulica y estructural de la obra, y las segundas proveen
los accesorios complemen- tarios para poder cumplir con los
objetivos. Las presas, diques, tuberas y canales son ejemplos de
estructuras, y las turbinas, bombas, llaves, compuertas y equipos
de me- dicin, lo son de equipos. d. Obras relacionadas. Existe un
conjunto de obras de otras ramas de la ingeniera que es necesario
acometer para poner en opera- cin un proyecto hidrulico. Entre
ellas merecen desta- carse las siguientes: Obras sanitarias: Como
su nombre lo indica, tienen por funcin restaurar, mejorar y
conservar la cali- dad de las aguas. Las obras de tratamiento,
tanto de aguas naturales como servidas, son las ms im- portantes.
Desde el punto de vista sanitario, los acueductos y las cloacas son
considerados ntegra- mente como obras sanitarias. Obras viales: Las
carreteras y caminos de acceso, as como los puentes son los ms
frecuentes. Tambin es usual que una obra hidrulica cumpla con una
funcin vial, por ejemplo, el uso de una presa como paso de una
carretera. ~ Obras de urbanismo: La ejecucin de muchos pro- yectos
hidrulicos est ntimamente ligada al desa- rrollo urbano y, por lo
general, requiere de modi- ficaciones en ste o por el contrario l
impone con- diciones en aquellos. Por otra parte, la construc- ciny
la operacin de proyectos hidrulicos de gran envergadura requiere de
la construccin de de- sarrollos urbanos importantes que, en algunos
casos, perduran despus de la ejecucin de las obras. Los poblados en
los sistemas de riego y los grandes campamentos son unbuenejemplo
de ello. Obras electromecnicas: Las obras de este tipo son in-
dispensables para el funcionamiento de un proyec- to hidroelctrico
(generadores, alternadores, trans- formadores, lneas de transmisin,
etc.) o de una estacin de bombeo (motores y equipos similares a los
anteriores). Al mismo tiempo, an en otros proyectos, es casi
siempre indispensable el servicio de energa elctrica para su
funcionamiento, o de alguna otra obra electromecnica.
6. Obras de desarrollo agrcola: Los proyectos de riego o de
drenaje y proteccin agrcola, requieren de un nmero considerable de
obras de tipo agronmi- cas. La nivelacin de tierras, las acequias,
los pe- queos drenajes y similares, pertenecen a este tipo de
obras. Adicionalmente, existe un conjunto de obras diver- sas, como
son obras de seguridad (cuarteles para el per- sonal militar o
policial de proteccin) y educacionales y de asistencia social
(escuelas y centros de atencin mdi- ca para personal de operacin o
usuario). Debe recalcarse el hecho de que un buen nmero de
proyectos hidrulicos se construyen alejados de los centros poblados
y, en consecuencia, hay que proveerlos de servicios de este tipo.
e. Acciones complementarias. Para cumplir con los objetivos para
los cuales fue concebido, todo proyecto hidrulico requiere integrar
den- tro de l un conjunto de acciones complementarias que le son
inherentes e indispensables. Es importante recordar que la
ingeniera en general, y la hidrulica en particular, son un medio
para alcanzar el bienestar de la colectividad, y que la obra fsica
es slo un eslabn necesario, pero no nico, para alcanzar ese fin.
Estas acciones se podran agrupar as: Legales: Todo lo conducente al
uso del agua debe estar enmarcado en una poltica hidrulica cuyo _
instrumento de definicin ms importante es una ley de aguas (1p381)
pero an as, es usual que un proyecto cualquiera requiera de
acciones legales especficas,lgicamente apoyadas enla leyreferida y,
en general, en la legislacin vigente. Dentro de. este tipo de
acciones se pueden contar, entre otras, las siguientes: las
;:;ervidumbres, las tendientes a lograr las expropiaciones de
derechos de paso y de bienhechuras; los instrumentos legales de
fijacin de precios de agua; la reglamentacin del uso de la tierra
en reas inundables y el establecimiento de las reglas y normas del
uso del agua, tanto en lo que se refiere a cantidad como a calidad.
Eneste tipo de accin, se encontrara tambin la legislacin de carcter
financiero y administrativo que fuese requerida para construiry
operar el proyecto, o bien el otorgamiento de concesiones.
Institucionales: El proyecto,construcciny operacin de un proyecto
hidrulico debe estar enmarcado dentro del contexto institucional
pblico y privado que prevalece en el pas. Sin embargo, nuevamente
conmarcada frecuencia, es corriente que el proceso de desarrollo de
un proyecto hidrulico requiera del concurso de ms de una institucin
pblica o privada. Por ejemplo, un desarrollo de riego del Estado
Venezolano amerita del concurso de los 4 Ministerios del Ambiente y
de los Recursos Natu- rales Renovables (MARNR), de Agricultura y
Cra (MAC), y de Sanidad y Asistencia Social (MSAS), as como del
Instituto Agrario Nacional (lAN), de la Compaa Annima de
Administracin y Fomento Elctrico (CADAFE) y del Instituto de
Capacitacin Agrcola y Pecuario (ICAP); y en el sector privado de la
FederacinCampesina y de los usuarios del sistema de riego. En estos
casos, se hace necesario poner en vigencia mediante un acto legal,
unas acciones institucionales y adminis- trativas que garanticen el
xito del proyecto. El caso de la Autoridad del Valle de Tennessee
en EE. uu. es representativo, y en Venezuela, la empresa
Electrificacin del Caron (EDELCA) para el apro- vechamiento
hidroelctrico del ro Caron, encaja en esta concepcin. Sociales: En
algunos tipos de proyectos hidrulicos, especialmente en aquellos
cuyos beneficiarios tie- nen un bajo nivel de educacin, los
aspectos de n- dole social son de una importancia capital para al-
canzar los objetivos propuestos. Poco se lograra si se construye
una red de cloacas en un sector donde el usuario no se empotre a
ella, o si se pone en funcionamiento un complejo sistema de riego
para unos campesinos de pobre cultura de regado. Los aspectos
educativos y de asistencia tcnica y social son,enconsecuencia,
transcendentales. Esto es espe- cialmente significativo en pases en
vas de desa- rrollo o los llamados del Tercer Mundo. Econmicas:
Aunque en toda construccin de inge- niera los aspectos econmicos
son importantes, en los proyectos hidrulicos, especialmente los de
gran magnitud, esa importancia se acrecienta. Efec- tivamente, el
desarrollo de un gran proyecto hi- drulico significa no solamente
un elevado costo, sino tambin un lento proceso de maduracin, lo
cual implica que deben tomarse muy en cuenta los aspectos
financieros que garanticen un cabal pro- greso de la obra. An ms,
en muchos casos, para alcanzar el xito es indispensable una
asistencia crediticia al usuario del proyecto, como lo seran, por
ejemplo, crditos para empotramientos cIoa- cales o asistencia
financiera para la siembra y co- secha de cultivos. La Figura 1.1
contiene una relacin general entre el tipo de accin y el tipo de
proyecto. Puede verse all, por ejemplo, que un proyecto de
abastecimiento urbano tiene como componentes esenciales las obras
de captacin, conduccin y distribucin entre las hidrulicas, y las
sanitarias entre las de otra clase. Las obras de regulacin son
indispensables, aunque en algunos casos, podran aparentemente ser
innecesarias. Por ejemplo, cuando la cantidad de agua sustrada de
un ro o un acufero iguala
7. Proyedo hidrulico de: Aprovechamiento Proteccin " ~g " "'l .
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