“Ser o no ser, esa es la cuestión”, es la frase del personaje Hamlet en la famosa obra homónima del insigne escritor inglés, William Shakespeare (1603). ¿Cuántas veces no nos hacemos esta misma pregunta, de manera directa o figurativa en el día a día, incluso, en el aspecto profesional? Pues bien, abordémosla desde el punto de vista hidráulico, drenajes: ¿evacuar o retener?
Cuando estamos frente a un diseño hidráulico, que conlleva el transporte del caudal por medio de un alcantarillado, meditamos sobre si lo que deseamos realmente es evacuar rápido o si queremos que sea gradual. Si evacuamos raudo, ciertamente discurrirá a mayor rapidez, generando una mayor energía de flujo y pérdidas, en cambio, si es lo contrario, circulará con una menor velocidad, implicando energía y pérdidas proporcionales. ¿Cuál será el balance entre una situación y otra? ¿Consideramos lo que implica con relación a costos de excavación y diámetros y accesorios de tuberías? ¿Tomamos en cuenta cómo afectará la descarga y el acarreo de sedimentos que serían depositados en el cuerpo de agua receptor?
Al igual que Hamlet, diariamente nos enfrentamos a la toma de tipo de decisiones. Cuando diseñamos sistemas de drenajes, debemos decidir acerca de la configuración de los tramos, de modo que éstos puedan cumplir con los requerimientos de velocidades mínima y máxima así como la relación tirante del flujo versus el diámetro de la tubería. Para satisfacer estos parámetros, tenemos todo un espectro de pendientes y diámetros posibles. Sin embargo, ¿cuál es la pendiente adecuada y es el diámetro correcto? Comparto con ustedes mis consideraciones al respecto.
EVACUAR MÁS RÁPIDO
Beneficios:
Desalojo del agua de las áreas tributarias de manera expedita.
Se liberan estas áreas de un posible riesgo de inundación.
Habilitan las áreas para ser utilizadas al poco tiempo de terminar un evento lluvioso.
Se obtienen diámetros menores.
Contras:
Se necesita más excavación para compensar la mayor pendiente requerida.
La excavación de tramos anteriores se va acumulando a medida que el recorrido se extienda, provocando un volumen mayor de excavación.
Al fluir con mayor velocidad el agua, se genera una mayor energía por lo que el impacto de la descarga puede deteriorar el punto de salida y las estructuras de drenaje.
Los posibles sedimentos que se vayan acumulando en el recorrido se transportarán a mayor velocidad, llevándolos hasta su punto de descarga contribuyendo a la pérdida de la sección del cauce por sedimentación.
RETENER EL FLUJO
Beneficios:
Impacta con menor intensidad los cuerpos de agua
Transporte de sedimentos con más lentitud, se retienen más tiempo dentro del drenaje
Se impacta con menos energía a las estructuras de drenaje
Se requiere menor excavación por causa de la menor pendiente requerida
Permite que los cuerpos de agua (ríos, quebrada, lagos, canales, etc.) bajen su nivel antes de que se complete toda la descarga del drenaje diseñado.
Contra:
El agua acumulada dentro de los drenajes podría significar un riesgo de inundación de las áreas tributarias
Se necesitarán diámetros mayores, lo cual aumentaría costos y metodología de instalación
Los sedimentos se acumularían dentro del drenaje, lo cual implicaría mayor frecuencia de mantenimiento.
Evacuar rápidamente como retener por más tiempo dentro del drenaje, tiene sus pros y contras. Todo dependerá de cada proyecto y situación en particular. Cuando diseñamos un alcantarillado, consideramos que haya un balance entre diámetros y pendientes en vista de que un mayor diámetro o excavación, tendrá un significativo impacto en los costos, por la cantidad de recursos económicos, humanos y técnicos requeridos para su instalación. Sin embargo, puesto que hay un rango de velocidades mínimas y máximas para un mismo caudal, así también habrá una gama de diámetros y pendientes, por lo que la decisión la tomamos en cuenta la condición que menor energía específica genere, ya que, a nuestro criterio, no desearíamos que las estructuras de alcantarillado ni los cuerpos de agua se vean impactadas por la descarga.
Además de los beneficios esbozados para la retención del caudal por más tiempo dentro de los drenajes aplicando una menor pendiente y aumentando el diámetro, consideramos que esta opción es adecuada por lo siguiente:
Alarga el período de vida útil de las estructuras de drenaje
Al tener menores profundidades de excavación, los riesgos a la integridad de los instaladores de tubería disminuyen y, por ende, los accidentes de trabajo.
Menores profundidades ayudarían a que la descarga final en el cuerpo de agua no sea tan profunda, es decir, por debajo de su nivel de promedio.
Contribuye a que los niveles de terracería seguros no impliquen tanta excavación para la descarga final.
Finalmente, y no menos importante, es una estrategia ambientalmente amigable y sostenible, por todo lo expresado anteriormente.
Por supuesto, este es nuestro ideal, sin embargo, las condiciones del proyecto puede que no permitan cumplirlo, pero procuramos hacer el balance entre teoría, práctica, costos y entorno. Incluso somos de la opinión que, en caso de que el proyecto lo permita, siempre que haya espacio para ello, diseñar un pequeño reservorio para que la descarga se vierta primero en dicho punto y luego que continúe su trayectoria hasta el cuerpo de agua o receptor del flujo, tal como se ve en algunos sectores de las áreas revertidas de la antigua Zona del Canal, como Albrook y Clayton.
Y tú... ¿cómo resuelves este dilema?
PARA RECIBIR NOTIFICACIONES DE LOS ÚLTIMOS ARTÍCULOS DE NUESTRO BLOG, SUSCRÍBETE