INTRODUCCIN

Los drenajes son sistemas de tuberas interconectadas, la cual permiten el desalojo de las aguas pluviales, es decir, aquellas aguas que provienen de la lluvia. Estos sistemas se encuentran presentes en las vas urbanas e interurbanas, de manera tal que su presencia no altere el orden, ni el trnsito de vehculos en las carreteras y permitan as el libre curso de las aguas pluviales.Los drenajes se disean de acuerdo al espacio y a la realidad que se requiera. En las vas urbanas los podemos encontrar como sumideros de rejillas y sumideros de ventana; mientras que en las vas interurbanas tenemos los canales, las cunetas, las alcantarillas, los pontones y puentes.En el siguiente trabajo explicaremos de manera ms detallada las definiciones de drenaje, drenajes urbanos e interurbanos, as como su respectiva clasificacin. Las aguas pluviales y la escorrenta, siendo estas dos la razn de ser de los drenajes. Y por ltimo los diseos y especificaciones tcnicas.

DRENAJEEl drenaje es el sistema de tuberas interconectadas que permiten el desalojo de los lquidos pluviales o de otro tipo, de una poblacin determinada.

Drenaje UrbanoLos Sistemas de Drenaje Urbano son aquellos, que comprenden una serie de elementos que van desde el sistema de Captacin de Aguas Pluviales hasta las Canalizaciones y Conductos que permiten la conduccin y descarga de las Aguas de Lluvia precipitadas en el medio Urbano hasta los cauces naturales y artificiales, para su libre escurrimiento. Entre los principales drenajes urbanos tenemos.

Sumidero de Rejas: Tambin llamados sumideros de calzada, consisten en la ejecucin de una cmara donde penetran las aguas pluviales, esta se cubre con una reja para impedir la precipitacin de vehculos, personas u objetos de cierto tamao. Generalmente consta de una reja propiamente dicha, la cmara de desage y la tubera de conexin al colector.

Existen numerosos tipos de rejas, tales como de barras paralelas a la direccin del flujo (ms comn) en la calzada, de barras normales a dicha direccin. Existen diferentes formas de barras siendo las ms comunes las rectangulares y las redondas.

Ventajas y Desventajas:La mayor ventaja de este sumidero, es su capacidad hidrulica bastante superior al de ventana, en especial con pendientes pronunciadas. Su mayor desventaja son los inconvenientes que causan el trnsito y la facilidad de captacin de desperdicios que tapona el rea til de la reja, adems del ruido que se produce cuando un vehculo pasa sobre ella.Las recomendaciones para la utilizacin de este tipo de sumidero a continuacin:-Utilizarlos preferentemente en calles o avenidas de pendientes pronunciadas (de un 3% o ms).-Las rejas de barras dispuestas en forma diagonal, por su uso generalizado y por su ventaja para la circulacin de bicicletas.-No se deben utilizar sumideros deprimidos de rejas cuando estos ocupen parte o la totalidad de la calzada.-No se deben utilizar en puntos bajos, salvo cuando no sea posible colocar los de tipo ventana.

Sumidero de Ventana: Tambin llamados sumideros de acera, consisten en una abertura a manera de ventana practicada en el bordillo o cordn de la acera, generalmente deprimida con respecto a la cuneta. El sumidero posee adems de la ventana, un canal lateral de desage, una pequea cmara de recoleccin de sedimentos y una tubera de conexin con el colector pblico.

La longitud de la ventana normalmente es de 1.50m con una depresin mnima de 2.5cm.

Ventajas y Desventajas

El funcionamiento hidrulico de este sumidero es ineficiente, en especial cuando no existe la depresin o se encuentra en calles con pendiente pronunciada. Su mayor ventaja radica en su poca interferencia con el trnsito vehicular, la margen de ello son costosos y captan fcilmente desperdicios (basuras), que perjudican su normal funcionamiento.

Para decidir la utilizacin de este tipo de sumideros debemos considerar las siguientes recomendaciones:

-Razones de tipo vial en funcin a una prioridad de la va.

-Es recomendable su uso en puntos bajos.

-No deben ser utilizados cuando existe la posibilidad de acarreo cuantiosos de sedimentos y desperdicios.

Drenaje Interurbano

El drenaje interurbano, son aquellos sistemas que se disean para correr las aguas, ya sean fluviales, o las aguas servidas provenientes de urbanismos o zonas comerciales. Entre los principales drenajes interurbanos tenemos:

Canales: La urbanizacin creciente, con construcciones de edificios de diferentes tipos, como as tambin el tendido de carreteras y ferrocarriles, modifican el equilibrio natural haciendo necesario la instalacin de Canales de Drenaje para conduccin y encauce de aguas pluviales o de riego. Por ello decimos, que los canales de drenaje son aquellos que permiten la captacin y evacuacin de aguas acumuladas en zonas bajas o con depresiones en su topografa. Estos sistemas de drenaje evitan anegamientos en reas pobladas o en zonas cultivadas e impiden la erosin del suelo.

Cunetas: Es una zanja o canal que se abre a los lados de las vas terrestres de comunicacin (caminos, carreteras, entre otros) y que, debido a su menor nivel, recibe las aguas pluviales y las conduce hacia un lugar que no provoquen daos.

Debido a que el rea a drenar por las cunetas es relativamente pequea, generalmente se proyectan stas para que den capacidad a fuertes aguaceros de10 a20 minutos de duracin. Se puede decir que se considera suficientemente seguro proyectar cada cuneta para que tomen el 80 % de la precipitacin pluvial que cae en la mitad del ancho total del derecho de va. Las dimensiones, la pendiente y otras caractersticas de las cunetas, se determinan mediante el flujo que va a escurrir por las mismas.

Las cunetas generalmente se construyen de seccin transversal triangular o trapecial y su diseo se basa en los principios del flujo en los canales abiertos.

Alcantarillas: Una alcantarilla es una obra de fbrica destinada a evacuar las aguas residuales domsticas u otro tipo de aguas usadas. Propiamente el trmino suele referirse al saneamiento urbano.

El nombre deriva de la voz rabe al-qantara, "puente", en diminutivo castellano, dado que antiguamente eran de seccin semejante a un puente pequeo. Otro modo de llamar a estas conducciones es el latino: cloaca.

El tipo ms antiguo de alcantarilla tena efectivamente forma de puentecito: sobre dos muros de ladrillo, se sujetaba una bveda de can tambin de ladrillo. En la parte inferior se formaba un canal que, cuando la alcantarilla era de tamao pequeo, iba de pared a pared y cuando era de mayor tamao, dejaba unos pasos en uno o en los dos lados del canal. En cualquier caso, el tamao ms pequeo de la alcantarilla, permita el paso de una persona, aunque fuera necesario adoptar posturas incmodas para trabajar.

Cuando en vez de una bveda se cubra con una losa de piedra o de hormign (generalmente en tamaos pequeos) tomaba el nombre de atarjea, nombre que actualmente se da tambin a otros tipos de conducciones.

Ahora se hacen generalmente con conductos prefabricados de hormign, con diferentes tipos de seccin transversal.

Seccin circular, para pequeos caudales. Seccin ovoide, para caudales medianos.

Las alcantarillas forman una red, el alcantarillado, que va reuniendo las aguas usadas mediante ramal es, hacia grandes conducciones que se llaman colectores.

Pontones: Son estructuras que permiten el paso de corrientes ms caudalosas que escurren por una quebrada, un arroyo o un ro.

Puentes: Un acueducto es un puente que transporta agua, asemejando a un viaducto, que es un puente que conecta puntos de altura semejante.

PRECIPITACION PLUVIALLa precipitacin es la cada de agua en forma lquida o solida sobre la tierra. La precipitacin requiere de la elevacin de una masa de agua en la atmosfera de tal manera que se enfri y parte de su humedad se condese, para formar gotas que se agrupan en forma de nubes.El enfriamiento de las masas de aire, paso previo a la condensacin, generalmente se produce como consecuencia de la elevacin de dichas masas en la atmosfera, movimiento que puede tener su origen en tres causas: la convencin termal, las barreras orogrficas y los frentes ciclnicos, denominndose las lluvias segn el proceso que haya tenido lugar para ocasionarlas.1. Precipitaciones Convectivas: Son causadas por el ascenso del aire caliente saturado o no, ms liviano que el aire frio de los alrededores.2. Precipitaciones Orogrficas: Cuando las masas de aire cargadas de humedad que se desplazan del ocano a los continentes encuentran una barrera montaosa, tienden a elevarse y se produce un enfriamiento que puede generar una cobertura nubosa y desatar precipitaciones.3. Precipitaciones Ciclnicas o de Frente: Este tipo de precipitaciones estn asociadas a las superficies de contacto (frente) entre masas de aire de temperatura y humedad diferentes. La precipitacin frontal resulta del levantamiento de aire clido sobre una masa de aire denso y frio.

ESCORRENTIACuando hablamos de escorrenta, hacemos referencia a la lmina de agua que circula sobre la superficie en una cuenca de drenaje, es decir la altura en milmetros del agua de lluvia escurrida y extendida. Esta agua, crea sistemas de desage o de drenaje; stos poseen la forma de la hoja de una planta, cuyas nervaduras se asemejan a la red de ros y el pecolo (palito que sostiene la hoja) al canal de desage. Dichos sistemas son un mecanismo de convergencia, donde los ros ms pequeos desembocan en ros cada vez ms grandes.

DISEOS Y ESPECIFICACIONES TCNICAS

Diseo de Sumideros: En los sumideros, el tope del tubo de salida debe ser colocado al menos 0.25m por debajo del nivel inferior de la ventana. Este borde libre de 0.25 metros toma en consideracin la compensacin de las prdidas causadas por turbulencia y la basura flotante. Cuando el tubo de salida funcione lleno o casi lleno se deber aadir al mnimo de 0.25m. La prdida por entrada en el tubo salida. El fondo del sumidero deber tener una pendiente no menor de 2%. Hacia la salida. Cuando una tubera contina a travs del sumidero, el fondo del mismo deber ser un canal semicircular.

Diseo de Canales para Drenaje de Carreteras: Como conocemos, los canales constituyen los elementos de captacin y conduccin de las aguas superficiales que caen sobre la calzada y sus laterales. El conjunto de canales de drenaje que se implanta sobre una carretera constituye un sistema cuyo proyecto abarca tres fases:1. El establecimiento del sistema.2. La determinacin de los caudales de agua que llegan a los canales.3. El diseo de los canales.

El establecimiento del sistema de canales de una va se realiza, sobre los planos topogrficos del trazado o del proyecto, aunque su localizacin puede haber sido ya prevista durante el estudio preliminar de la va en los croquis y fotografas areas que hayan servido para el estudio de la ruta. Al trazar el sistema, se debe atender a que los alineamientos de los canales sean lo ms recto posible y a que los cambios de direccin se efectan gradualmente. A partir de los planos topogrficos se obtiene tambin la pendiente de los canales, debiendo esta ser constante o en aumento en el sentido de la corriente. Es importante evitar la sedimentacin, por lo cual se recomienda usar pendiente mayores de 0,2 por ciento.

Diseo de los Canales no Revestidos: De los mtodos utilizados para el diseo de canales, el que emplea el criterio de la mxima velocidad garantiza, al menos, que en los canales d no revestidos no se producir erosin del fondo ni de las paredes del canal. Aunque esta velocidad es bastante incierta y variable, con cierto conocimiento y experiencia es posible determinarla.

Diseo de los Canales Revestidos: En los canales revestidos, la velocidad no constituye un problema de erosin, en estos canales no erosionables, el diseo se reduce a determinar la seccin del canal mediante la frmula del flujo uniforme y a establecer las dimensiones ms convenientes de acuerdo a la eficiencia hidrulica y a la economa de la obra. Los factores que deben tomarse en cuenta en el diseo son: el tipo de recubrimiento, el cual determinara el coeficiente de rugosidad; la velocidad mnima permisible, para evitar la sedimentacin de los arrastres; la pendiente longitudinal del canal, la forma de la seccin. El borde libre y la eficiencia de la seccin hidrulicamente determinada.

Diseo de Canales para Flujo no Uniforme: Para el ingeniero que estudia el drenaje de una carretera es corriente encontrarse en las zonas montaosas con necesidad de conducir aguas a travs de pendientes fuertes. Las estructuras comnmente usadas en estos casos pueden ser tuberas cerradas, cadas escalonadas y canales de gran pendiente, llamados cados.

Diseo de Alcantarillas: El diseo hidrulico de una alcantarilla consiste en la seleccin de su dimetro de manera que resulte una velocidad promedio de 1.25 m/seg., en ciertos casos se suele dar a la alcantarilla una velocidad igual a la del canal donde sta ser construida, slo en casos especiales la velocidad ser mayor a 1.25 m/seg. La cota de fondo de la alcantarilla en la transicin de entrada, se obtiene restando a la superficie normal del agua, el dimetro del tubo ms 1.5 veces la carga de velocidad del tubo cuando ste fluye lleno o el 20% del tirante de la alcantarilla. La pendiente de la alcantarilla debe ser igual al a pendiente del canal. El relleno encima de la alcantarilla o cobertura mnima de terreno para caminos parcelarios es de 0.60 m y para cruces con la panamericana de 0.9 m. La transicin tanto de entrada como de salida en algunos casos se conectan a la alcantarilla mediante una rampa con inclinacin mxima de 4:1. El talud mximo del camino encima de la alcantarilla no debe ser mayor de 1.5:1. En cruce de canales con camino, las alcantarillas no deben disearse en flujo supercrtico. Se debe determinar la necesidad de collarines en la alcantarilla. Normalmente las alcantarillas trabajan con nivel del agua libre, llegando a mojar toda su seccin en periodos con caudales mximos.

ANEXOS

Sumideros de Reja

Sumideros de Ventana

Canales

Cunetas

Alcantarillas

Pontones y Puentes

Precipitaciones Pluviales

Escorrenta

CONCLUSIN

Desde el inicio de la construccin de vehculos se conoce de la existencia de las vas de comunicacin. A medida del pasar del tiempo, se fueron presentando inconvenientes con ellas, puesto que los lquidos provenientes de las aguas pluviales ocasionaban desastres en tales vas; dicho esto el ingenio humano comenz a desarrollar nuevas tcnicas para evitar este tipo de daos. Dando paso a la construccin de drenajes.Es por ello que el drenaje es un factor imprtate en el diseo y fabricacin de las vas de acceso, tanto urbanas como interurbanas, ya que sin un drenaje adecuado se inundara las zonas donde estas estn ubicadas, bien sea en zonas residenciales o comerciales. Esta agua que es canalizada por medio de los drenajes, llegan a un mismo canal de desage para posteriormente ser drenadas a un cauce natural o artificial.

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