Obras de Arte en Caminos

(1)

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

REGIÓN XALAPA

“OBRAS DE DRENAJE EN CAMINOS

Y EL IMPACTO QUE ÉSTAS

CAUSAN

EN EL ENTORNO”EN EL ENTORNO”

MONOGRAFÍA

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

PRESENTA

José Francisco Peralta Servín

DIRECTOR

Dr.

Dr. Saúl

Saúl Castillo

Castillo Aguilar

Aguilar

Xalapa

(2)

(3)

(4)

Agradecimientos

A mis Padres: A mis Padres: Por su amor,

Por su amor, apoyo, paciencia y su apoyo, paciencia y su ejemplo qejemplo que contribuyeron a forjue contribuyeron a forjar ar mi carácter mi carácter durante toda mi formación con profesioncita.

durante toda mi formación con profesioncita. A mis Hermanas:

A mis Hermanas: Por su apoyo en

Por su apoyo en todo este tiempo como estudiante y por su ejemplo que siempre metodo este tiempo como estudiante y por su ejemplo que siempre me motivo a seguir adelante.

motivo a seguir adelante.

A mis Amigos: A mis Amigos:

Víctor Rueda Hernández Víctor Rueda Hernández Josué Trujillo Martínez Josué Trujillo Martínez Edher Tospanotzin García Edher Tospanotzin García Jorge Pablo Téllez Girón Azuara Jorge Pablo Téllez Girón Azuara Cesar Adolfo Rodríguez Gómez Cesar Adolfo Rodríguez Gómez

Julio Cesar Lara Bautista Julio Cesar Lara Bautista

Por su amistad y animo durante este tiempo que pasamos juntos al estudiar en la Por su amistad y animo durante este tiempo que pasamos juntos al estudiar en la

Facultad de Ingeniería Civil. Facultad de Ingeniería Civil.

(5)

Agradecimientos

Agradecimientos 22

Índice

Índice 33

Índice

Índice de de imágenes y imágenes y tablastablas 55 Introducción

Introducción 77

CAPÍTULO I: “Importancia de las obras de drenaje y la localización del camino” CAPÍTULO I: “Importancia de las obras de drenaje y la localización del camino”

1.1

1.1 La La importancia importancia de de las las obras obras de de drenaje drenaje y y subdrenaje subdrenaje 1111 1.2

1.2 Localización Localización de de caminos caminos 1616 CAPÍTULO II

CAPÍTULO II: “Tipos de obras de drenaje y subdrenaje”: “Tipos de obras de drenaje y subdrenaje” 2.1.

2.1. Definición Definición de de drenaje drenaje 2222 2.2.

2.2. Clasificación Clasificación y y tipos tipos de de drenaje drenaje 2424 2.2.1. 2.2.1. Cunetas Cunetas 2525 2.2.2. 2.2.2. Contracunetas Contracunetas 2828 2.2.3. 2.2.3. Bombeo Bombeo 2929 2.2.4. 2.2.4. Vado Vado 3232 2.2.5.

2.2.5. Tubos Tubos y y tubos tubos perforados perforados 3232 2.2.6.

2.2.6. Puentes Puentes y y alcantarillas alcantarillas 3434 2.2.7. 2.2.7. Lavaderos Lavaderos 3636 2.2.8. 2.2.8. Bajadas Bajadas 3737 2.2.9. 2.2.9. Bermas Bermas 3939 2.2.10. 2.2.10. Bordillos Bordillos 4040 2.2.11. 2.2.11. Vegetación Vegetación 4040 CAPÍTULO III

CAPÍTULO III: “Impacto ambiental de las obras de drenaje en el camino”: “Impacto ambiental de las obras de drenaje en el camino” 3.1.

(6)

3.2.1. Suelo 45

3.2.2. Agua 47

3.3.3. Aire 47

3.3.4. Biota 48

3.3.5. Medio socio económico 48

CAPÍTULO IV: “Interacción drenaje-medioambiente”

4.1. Interacciones del drenaje y subdrenaje con el medio 51

4.2. Impactos significativos 53

4.2.1. Criterios 53

4.2.2. Herramientas 54

4.3. Impacto ambiental por obras de drenaje y subdrenaje 55

4.4. Medidas de mitigación 60

CAPÍTULO V: “Análisis de las obras de drenaje de la carretera Xalapa-Coatepec” 5.1. Análisis de las obras de drenaje de la carretera Xalapa-Coatepec 69

Conclusiones y recomendaciones 77

Bibliografía 79

(7)

ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS FIGURAS

Figura 1: Cuneta Sección en Balcón 25 Figura 2: Cuneta en Sección de Cajón 26 Figura 3: Sección Triangular de una Cuneta 27 Figura 4: Cunetas en Sección Terraplén 27 Figura 5: Ubicación de una Contracuneta en un Camino 28 Figura 6: Dimensiones de una Contracuneta 28

Figura 7: Bombeo en Tangente 30

Figura 8: Bombeo en Curva 30

Figura 9: Bombeo en Camellón Estrecho 31 Figura 10: Bombeo en Camellón Alto 31 Figura 11: Proyección de Vado en Carretera 32 Figura 12: Proyección de tubo en Terraplén 33 Figura 13: Perforación de Tubería para Subdrenaje 34

Figura 14: Puente Librando Arroyo 34

Figura 15: Alcantarilla Típica de Losa 35

Figura 16: Alcantarilla con Losa 35

Figura 17: Perfil de una Alcantarilla en Terraplén 36 Figura 18: Perspectiva de un lavadero 37 Figura 19: Bajada para la Defensa de una Alcantarilla 38

(8)

Figura 21: Berma en Terraplén 40 Figura 22: Acotamiento, Bordillo, y Terraplén bien Vegetados 41 Figura 23; Bordillos de Concreto Hidráulico 41 TABLAS

Tabla 1: Criterios para estimar la importancia y magnitud 54 Tabla 2: Impacto ambiental por obras de drenaje 56

(9)

Introducción

Debido a los modernos medios de transporte, el desarrollo del mundo ha evolucionado por lo cual a diario se presentan nuevos retos para el ingeniero de este siglo. El ingeniero civil actual se ve en la necesidad de dar una solución que este a la par de todo este fenómeno de la modernización

Es muy importante ponerse a pensar en lo indispensable que son para el ser humano los medios de transporte y como éstos han evolucionado con el paso del tiempo. Uno de esos medios es el automóvil. Los primeros automóviles llegaron a México en 1900 lo que creo la necesidad de desarrollar un nuevo sistema de caminos. Al principio, los automóviles eran considerados como un objeto exclusivo de la burguesía mexicana. Sin embargo, los automóviles con el paso del tiempo pasaron a ser algo común e indispensable para toda la sociedad. Esto hizo que el gobierno mexicano tomara cartas en el asunto. El presidente Plutarco Elías Calles creo la Comisión Nacional de Caminos. Al efecto, expidió una ley, que estableció un impuesto especial sobre el consumo de gasolina para dotar de fondos a la Comisión, que se encargaría de construir, conservar y mejorar los caminos; Los primeros caminos construidos fueron México a Pachuca, y México Puebla.6

Como bien es sabido, los caminos o carreteras sirven para unir una comunidad con otra y de esta manera mantener comunicación entre ellas. Los caminos son considerados vitales en el crecimiento y avance de un país, es precisamente aquí, en estos aspectos, donde se refleja este avance indispensable y necesario para el comercio y turismo de un país, con excelentes vías de comunicación.

(10)

jurisdicción, el 13.8% de la red es federal, el 24.4% es estatal, el 45.7% son caminos rurales y el 15.9% son brechas mejoradas.6

En México, el sector transporte es la cuarta actividad generadora de valor agregado bruto, en donde el transporte de carga y pasajeros participa con el 80% del total y debido a esto el diseño, construcción y mantenimiento del sistema carretero es de carácter primordial.

El tiempo es oro; a medida que las distancias son más cortas y el volumen de tráfico aumenta, el factor tiempo en las construcciones modernas, es el de consideración importantísima. Las interrupciones de transito y demoras, resultado de una mal construcción son muy costosas y son causa suficiente para mejorar métodos de construcción y materiales más eficientes y de buena calidad.

Se observa que con el paso del tiempo factores tales como el viento, la temperatura, los sismos y el agua, por mencionar algunos, son causantes de desgaste, el cual termina por afectar la eficiencia del camino. El problema se inicia a consecuencia de las lluvias que trae como resultado el mal funcionamiento del drenaje y sub-drenaje, generando problemas como azolves en la obras de captación, canales deteriorados, vegetación en las laderas y cortes, etc., que a lo largo ocasionan daños muy costosos e importantes de tomarse en cuenta en cuestión económica ya que un camino mal proyectado genera mayores costos de mantenimiento y conservación.

Es por esta razón que el diseño y construcción de un sistema de drenaje superficial requiere la realización de estudios del clima, suelo e hidrología. Los objetivos principales del drenaje son la preservación de la carretera, ya que ésta juega un papel social y económico. La prevención del impacto negativo al ambiente es de igual manera una de las metas del sistema de drenaje.4

El diseño y construcción de drenajes subterráneos requiere estudios geológicos especializados. El concepto básico para el diseño del drenaje subterráneo consiste en

(11)

remover el agua del terreno para interceptarla con un material más poroso que el suelo original.

Es muy importante estudiar el impacto que este tipo de obras tienen en el entorno cercano a dichos caminos. Ya que la contaminación es uno de los problemas más serios que la humanidad enfrenta hoy en día.

Este trabajo ha sido estructurado para abarcar los detalles de las obras de drenaje y como desde su construcción y funcionamiento éstas tienen interacción con el entorno.

(12)

CAPÍTULO

I

Importancia de la Obras de Drenaje y la

Localización del Camino

1.1 La importancia de las obras de drenaje y subdrenaje.

1.2 Localización de los caminos

(13)

1.1. La Importancia de las Obras de Drenaje y Subdrenaje.

Dentro de las obras más interesantes y que presentan un reto para el ingeniero civil está la de el trazo y elaboración de sistemas carreteros. Desde su diseño hasta su elaboración un camino presenta un sinnúmero de elementos estructurales, uno de los cuales son las obras de drenaje. Las obras de drenaje son elementos estructurales que eliminan la inaccesibilidad de un camino, provocada por el agua o la humedad.

Dentro de los muchos factores que determinan la importancia de la obras de drenaje en un camino se puede mencionar que dichas obras son una de las herramientas y estructuras más importantes que influyen directamente en la duración del camino, carretera, autopista u otra vía terrestre de comunicación. El objetivo fundamental del drenaje superficial y subterráneo en los caminos es, en primer término, el destinado a captar y eliminar las aguas que corren sobre el terreno natural o que, de alguna u otra forma, llegan al mismo, principalmente las aguas pluviales y en segundo término dar salida rápida al agua que llegue al camino.

Existen numerosos factores que pueden afectar la duración de un camino. Algunos de estos factores son causados por el agua pluvial. Ya que los caminos son el medio de comunicación más común, es de gran importancia mantenerlos en las mejores condiciones posibles. Es por esta razón que deben evitar las siguientes situaciones:

Que el agua escurra en grandes cantidades sobre el camino y por el mismo drenaje superficial y subterráneo, ya que a su paso puede destruir el pavimento originando la formación de socavaciones (baches).

Que el agua que llega a las cunetas no se estanque provocando azolves que a su vez limitan el funcionamiento adecuado de dicha estructura para trabajar

(14)

Que la humedad que se infiltra por los poros de los suelos, ya que es uno de los principales agentes que propician la socavación en los terraplenes que conforman los pavimentos repercutiendo en las obras de drenaje superficial y subterráneo del camino.

Es por éstas razones que el mantenimiento del drenaje superficial y subterráneo y aun más su diseño y construcción es muy importante de tomarse en cuenta desde los inicios para así evitar gastos elevados a futuro durante el funcionamiento de una carretera.4

Como puede observarse, el prever un buen drenaje superficial y subterráneo representa uno de los factores más importantes en el proyecto de un camino y, por lo tanto debe cuidarse minuciosamente desde la localización misma, tratando de alojar siempre el camino sobre suelos estables, permanente y naturalmente drenados.

Debido a la necesidad de un alineamiento determinado, el camino puede atravesar diversidad de suelos, algunos permeables, algunos otros impermeables, obligando a que se realice la construcción de obras de drenaje y sub drenaje que disminuyan los efectos nocivos que tiene cada tipo de suelo posee.

Del agua que se precipita en forma de lluvia y cae al camino, parte de ella se filtra, otra parte se evapora y así, en pequeñas cantidades como normalmente ocurre, se van generando problemas a lo largo del camino. Este líquido produce infinidad de efectos nocivos y dañinos sobre la sección propia del camino, entre éstos los más importantes están:

Al escurrir agua sobre un camino, las características mecánicas de los suelos cambian, en cuanto a su resistencia a cortante principalmente; es por ello que se pueden presentar deformaciones o fallas en los taludes y cortes que en su momento fueron estables.

(15)

Si la cantidad de agua recibida no es uniforme en el suelo, pueden originarse asentamientos diferentes por su resistencia desigual causando alteraciones en la rasante por tubificación o filtración, que a su vez provoca agrietamientos en la superficie.

En algunos casos, ciertos tipos de arcillas y yesos, llegan a originar un aumento de la proporción de agua, lo que normalmente sucede es, un ensanchamiento de las partículas de estos suelos que pueden dar lugar a fenómenos de aumento de volumen, que producen movimientos en la superficie y costados de la sección del camino.

Se debe tomar en cuenta que en las zonas donde se producen heladas, la existencia de agua permanente resulta sumamente peligrosa, para los vehículos que circulan, ya que el agua se puede convertir en hielo y provocar que la superficie se vuelva resbalosa.

Se hace notar que el agua que corre libremente por la superficie del camino, produce una erosión que puede acabar con el mismo casi en su totalidad y provocar daños muy costosos a la infraestructura del camino. Como puede observarse los efectos nocivos que produce el agua sobre la superficie del camino son muy notorios y variados ya que están ligados unos con otros y modifican las condiciones de servicio para lo cual fue diseñado el camino; algunos estudios sobre caminos en mal estado han revelado que la mala proyección de un drenaje ya sea superficial o subterráneo inadecuado, es la causa primordial y un factor determinante en los daños que han sufrido éstos. Esto nos da una clara idea de la importancia del drenaje superficial y subterráneo en la construcción de los caminos.4 Es muy claro que un mal funcionamiento de un camino, debido a cualquier falla en su

(16)

conservación y a veces interrumpen el tránsito, ocasionando por lo tanto, un desequilibrio económico".

La experiencia de los ingenieros a través de los años, ha demostrado que un mal funcionamiento del drenaje y subdrenaje provoca distintos factores que afectan la vida útil del camino como los citados anteriormente.

Cuando en un camino se logra obtener el objetivo primordial del drenaje superficial y subterráneo, que es el de garantizar el buen funcionamiento del mismo, y así evitar pérdidas económicas. Para lograr este objetivo es necesario y muy importante que el drenaje y sub drenaje se proyecte acertadamente desde el mismo inicio de su construcción, para así evitar problemas posteriores. El drenaje es una de los procesos en las cuales se debe tener mayor cuidado en su planeación y elaboración.

El ingeniero al proyectar un drenaje superficial o subterráneo debe tener, además de los conocimientos de carácter general que tiene todo ingeniero, conocimientos especiales y experiencia en caminos, debido a la gran importancia de las obras de drenaje. Estos conocimientos especiales son los siguientes:

Amplio Conocimiento en Hidráulica.- Deberá conocer todas las leyes que rigen a la hidráulica para el estudio del escurrimiento crítico, para el cálculo de gastos, áreas hidráulicas, etc. Debe conocer las formas de como se realizan, investigan, registran y presuponen los cálculos de datos para precipitaciones pluviales.

Conocimientos en Mecánica de Suelos.- Deberá tener los conocimientos plenos del comportamiento de los suelos, para así poder diseñar el drenaje apropiado de acorde al tipo de suelo que se presente, para que no exista problema a la hora de funcionar debidamente.

(17)

Conocimientos Estructurales.- Además de tener los conocimientos generales de estabilidad, resistencia y durabilidad para la determinación de los esfuerzos en las estructuras, es muy necesario su aplicación para la especialidad en puentes y no solo aquí si no también en otras obras de gran envergadura.

Conocimientos en Economía.- Debe tener la visión y la experiencia en la elección de las estructuras más adecuadas, y que convengan para lo que se trate de solucionar, hacer el estudio económico comparativo para la selección del tipo de obra que se requiere, puede ser a menor costo e incluso elevado, pero con la plena convicción de que es la solución óptima

Cuando se lleva a cabo el proyecto de un camino, es necesario tomar en cuenta desde el mismo inicio de éste, las decisiones y criterios que el ingeniero, ha plasmado y que deberán respetarse, ya que de no llevarse acabo de esa manera, se tendrán posteriormente problemas en la estructuración de la obra ya que estos incidentes crearían un mal funcionamiento del drenaje tanto superficial como subterráneo que como consecuencia repercutiría en la sección del camino.5

Se ha mencionado los factores que intervienen directamente en la elaboración y construcción del camino, pero un factor muy importante que se debe tomar en cuenta es la economía, porque en el diseño del drenaje es necesario mantenerlo siempre perfectamente estructurado, se deben prever gastos extras por si en la construcción se presentan imprevistos, como inundaciones u otros fenómenos que generarían pérdidas, es decir, que es necesario mantener siempre un costo moderado en la construcción del drenaje, cuidando siempre que su elaboración sea en óptimas condiciones, aunque los gastos se eleven. Ya que por ahorrarse en su construcción, podría provocar posteriormente un gasto más elevado en las reparaciones, que en un momento dado pudieron haberse evitado con un buen diseño y construcción del mismo desde su inicio. Por lo consiguiente cuando se tiene un buen diseño y construcción bien elaborados,

(18)

Se ha mencionado que el elemento que interviene directamente en la duración de un camino es el agua, es por eso que el cuidado en el estudio debe ser aplicado a cualquier obra por pequeña que ésta sea, pues el drenaje menor es el que mueve y regula la vida del camino y que a la larga, da el índice de economía de él.

Debido a la gran importancia que el drenaje y subdrenaje tiene en las carreteras, casi la cuarta parte del presupuesto total de éstas, está predestinado a las obras de drenaje como son: alcantarillas, puentes, y otras estructuras que son no menos importantes de considerar.

El factor económico en el diseño del drenaje y subdrenaje, comprende en encontrar la solución que sea más barata a la larga, estimando el costo primario, los planes de mantenimiento y las pérdidas, así como los daños previstos para cada solución razonable.

Es decir, se deben estudiar todas las posibilidades más a fondo para poder dar la solución adecuada y poder determinar las ventajas y desventajas particularmente de cada una de ellas, así como elegir la más apropiada en todos los casos que se presenten.

El diseño y construcción de un buen drenaje superficial y subterráneo, permite tener una visión clara de lograr una carretera en pocas palabras ideal, es decir de un régimen hidráulico tranquilo de terreno seco y de un nivel de aguas subterráneas que no alcance a perjudicar por capilaridad el suelo y el revestimiento en la superficie de rodamiento.

1.2. Localización de los caminos

Cuando se desea establecer la localización del drenaje ya sea superficial o subterráneo en los caminos o en cualquier otra vía de comunicación terrestre en cuestión, un factor

(19)

de gran importancia es donde esté ubicada dicha obra. La localización de una vía terrestre de comunicación se basa en diferentes factores físicos de construcción, así como de factores hidráulicos que prevalezcan en el lugar. Dichos factores son los que determinan las dimensiones de las obras de drenaje a realizarse.

Debido a esto, se debe tener conocimiento del diseño y trazo del camino a fin tratar los distintos tipos de drenaje y colocación de los mismos en lo camino. Esto independientemente del tipo de carretera que se vaya a construir ya que, todo tipo de carretera requiere un análisis minucioso de las condiciones que gobiernen el lugar donde se vaya a construir. A continuación se mencionan algunos de los casos típicos de localización que se pueden presentar al construir un camino:

Camino localizado en Parteaguas: Cuando la localización del camino es de este tipo podríamos considerarla como ideal desde el punto de vista del drenaje, ya que en este caso, solo se necesitan construir obras de alivio que eliminen el poco flujo de agua que se pueda estancar.

Camino localizado en laderas: Se considera como un caso de drenaje de fácil solución, ya que las áreas a drenar son. pequeñas con algunas crecientes bien definidas y fáciles de controlar. El cuidado que se debe de tener es el de proyectar obras de protección en laderas y cortes para así evitar deslaves.

Camino localizado en lomerío: Para este caso es muy conveniente tener cuidado, ya que no son fáciles de apreciar las cuencas drenadas, y podría llevar a una mala estimación del drenaje, aún cuando las obras de cruce son fáciles de identificar.

Camino localizado en terreno plano: Tomando en cuenta que los casos

(20)

poder establecer un drenaje que satisfaga las condiciones del terreno. Dentro de este caso se pueden considerar varias clases de terreno plano:

a) Terreno seco y alto

b) Terreno bajo e inundable

c) Terreno plano en los márgenes de los ríos

Es común y muy notorio, que la colocación del drenaje superficial y subterráneo en una vía de comunicación depende de una infinidad de factores, pero cabe señalar que cuando se efectúa una colocación adecuada del drenaje propiciará un buen funcionamiento del mismo. Se puede tener en una carretera el drenaje más perfecto, pero si su colocación no es la adecuada, su funcionamiento no será el que se requiere, mucho depende su diseño y su colocación a lo largo del camino.2

Cuando se estudia conscientemente la colocación del drenaje y el sub drenaje en la carretera, se pueden desviar caudales de agua siguiendo su cauce natural sin afectar a terceros en sus propiedades privadas.

Un ejemplo muy notorio en la localización de las estructuras de drenaje y en el funcionamiento del camino, es en la instalación de las alcantarillas donde se presenta esta situación. Es por norma general que las alcantarillas se deben de colocar según el cauce natural del agua, para así evitar que ésta corra paralelamente al camino de esta manera se eliminan muchos de los problemas hidráulicos.

El diseñar un buen drenaje ya sea superficial o subterráneo es uno de los factores más importantes en el proyecto y realización de un camino, y por lo tanto, debe preverse una exacta localización, siempre tratando de alojar el camino sobre suelos estables, permanente y naturalmente bien drenados. Pero es casi un hecho que nunca se podrá construir un camino sobre suelo estable, sino que normalmente en su trazo atraviesa una gran diversidad de suelos, unos permeables, otros impermeables, obligando que a

(21)

de suelos que exista a lo largo de un camino depende de la longitud que tenga, ya que un camino que posea mayores dimensiones, lógicamente abarcará más terreno y diferentes tipos de suelos.

Al localizar el drenaje y el sub drenaje en los caminos, se deben tomar en cuenta algunos criterios que ayudaran a definir el mejor tipo de sistema de drenaje a utilizar Dentro de estos criterios se puede mencionar algunos de los las más importantes como son:

Cuando el camino por norma debe seguir el curso de un valle, vado o corriente de agua, el cuerpo del camino y las terracerías deben quedar a una altura conveniente sobre el nivel de las aguas máximas (N.A.M.E.) de dicho cuerpo de agua.

Cuando en el caso de que el camino tenga bordear algún lago o río o alguna otra extensión considerable de agua, en cuyo caso el problema del drenaje esta en relación con la estabilidad de los terraplenes.

Cuando el camino se traza sobre la ladera de una montaña o loma, el localizador debe evitar en cuanto sea posible, el paso por lugares en donde exista demasiada humedad, en los que hubiera el peligro de generarse manantiales de mayor flujo, los cuales casi siempre son perjudiciales al camino.

Deben evitarse los cortes que debiliten peligrosamente la estabilidad de la estructura geológica del terreno y evitar que los terraplenes lleguen a sobrecargar alguna de las capas de materiales sueltos, que se encuentren en las pendientes de las montañas. Esto generaría complicados problemas de drenaje y de estabilidad del terreno como consecuencia de una mala localización

(22)

Se debe de tomar en cuenta el trazo de la sub-rasante y su relación con drenaje cuidadosamente, ya que con pequeños cambios en ella se puede facilitar la remoción rápida y completa del agua. Esto hará que la superficie de rodamiento sea drenada más rápidamente, además de protegerla contra inundaciones.

Al seguir estos criterios el Ingeniero podrá realizar la selección de los mejores tipos de drenaje. El sistema de drenaje seleccionado a su vez tendrá una perfecta localización, y el esfuerzo realizado, se verá premiado con el buen funcionamiento del camino.7

(23)

CAPÍTULO II

Tipos de Obras de Drenaje y Subdrenaje.

2.1. Definición de Drenaje

2.2. Clasificación y Tipos De Drenaje

2.2.1. Cunetas

2.2.2. Contracunetas

2.2.3. Bombeo

2.2.4. Vado

2.2.5. Tubos y Tubos Perforados

2.2.6. Puentes y Alcantarillas

2.2.7. Lavaderos

2.2.8. Bajadas

2.2.9. Bermas

2.2.10. Bordillos

2.2.11 Vegetación

(24)

2.1 Definición de Drenaje

Las obras de drenaje son los elementos estructurales que eliminan la inaccesibilidad de un camino, provocada por el agua o la humedad. Los objetivos primordiales de las obras de drenaje son:

Dar salida al agua que se llegue a acumular en el camino

Reducir y eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino Evitar que el agua provoque daños estructurales.

La localización y el diseño de las obras de drenaje tienen una gran importancia en el proyecto de vías terrestres, una mala localización o un mal diseño ocasionan graves problemas en el buen funcionamiento de un camino, pues la falla de una obra trae como consecuencia la interrupción del servicio de la vía en operación, así como las molestias causadas a los usuarios por la pérdida de tiempo, además de las pérdidas económicas que pueden ser considerables. De la construcción de las obras de drenaje, dependerá en gran parte la vida útil, facilidad de acceso y vida útil del camino. Los puntos importantes que deben considerarse en el diseño y construcción de una obra de drenaje, son los siguientes:

Localización del eje de la obra.- Deberá hacerse de preferencia siguiendo el cauce de los escurrideros, tomando en cuenta la pendiente, ya que de ésta dependerá el tipo de obra.

Área por drenar .- Es la superficie que limitada por dos o más líneas del parteaguas y el eje del camino, da el área tributaria del escurridero para el cual se pretende proyectar la obra.

Área hidráulica necesaria.- Es aquella capaz de dejar pasar un gasto, igual a una lámina de agua de 10 cm de altura durante una hora, producto de la precipitación del lugar.

Selección del tipo de obra.- El tipo de obra se selecciona una vez calculada el área hidráulica necesaria, de tal manera que la satisfaga adecuadamente y dentro de condiciones de máxima seguridad.

(25)

Para una buena elección de tipo de obra de drenaje, debe tomarse en cuenta: Área hidráulica necesaria

Pendiente de la obra (las pendientes serán >2% y <1.5% en la superficie del camino)

Altura mínima y máxima de terraplenes o rellenos Materiales de construcción

Capacidad de carga del terreno No deben trabajar a presión

Al cumplir con éstas normas las obras de drenaje trabajaran de una manera eficiente y duradera proporcionando las mejores condiciones para los usuarios de los caminos y carreteras.

(26)

2.2 Clasificación y Tipos de Drenaje.

Para llevar a cabo lo anteriormente mencionado, se utilizan diferentes tipos de obras de drenaje como lo son las obras de drenaje superficial y subterráneo. Se conocen como obras de drenaje y subdrenaje las siguientes:

 Cunetas

 Contracunetas  Bombeo

 Vado

 Tubos y Tubos Perforados  Puentes y Alcantarillas  Lavaderos  Bajadas  Bermas  Bordillos  Vegetación

Las obras de drenaje superficial se construyen sobre la superficie del camino o terreno, con funciones de captación, salida, protección, y cruce. Algunas de las obras mencionadas cumplen con varias funciones al mismo tiempo. Dentro de las obras de drenaje superficial podemos encontrar algunas de las más espectaculares como son los puentes.4

Dado que desde el punto de vista del análisis de Impacto Ambiental, se requiere el conocimiento de las obras, a continuación se describen los tipos de drenaje superficial y subterráneo, así como los criterios para su ubicación y construcción.

(27)

2.2.1 Cunetas

Las cunetas son zanjas que se hacen en uno o ambos lados del camino, con el propósito de conducir las aguas provenientes de la corona y lugares adyacentes hacia un lugar determinado, donde no provoque daños, su diseño se basa en los principios de los canales abiertos. Estas obras de drenaje se pueden presentar en dos tipos: en cortes en balcón donde hay cuneta en un solo lado y en cortes en cajón, donde hay cuneta en ambos lados.

La cuneta se dispone en el extremo del acotamiento, en contacto inmediato con el corte. Su situación le permite recibir los escurrimientos de origen pluvial propios del talud y los del área comprendida entre el coronamiento del corte y la contracuneta, si la hubiere o el terreno natural aguas arriba del corte, si no hay contracunetas. También la cuneta puede recibir agua que haya caído sobre la corona de la vía, cuando la pendiente transversal de ésta tenga la inclinación apropiada para ello. (Figuras 1 y 2).

(28)

F i g ur a 2 : Cuneta. Sección en Cajón

La capacidad hidráulica de la cuneta como canal define principalmente la posibilidad de cumplir su función de canalizar y eliminar con rapidez el agua que recolecte. La pendiente longitudinal mínima que debe existir en una cuneta es de 0.5%. La velocidad con la que el agua circule sobre ella, debe quedar comprendida entre los límites de depósito y erosión, ambos indeseables.

Las cunetas se construyen generalmente de sección trapecial o triangular. En la práctica mexicana, la sección triangular es con mucho la más frecuente. (Figura 3). El talud hacia la vía es como mínimo 3:1, preferentemente 4:1 y el del lado del corte sigue sensiblemente la inclinación de éste. Se prevé una lámina de agua de no más de 30 cm.

La sección triangular es la más conveniente y fácil de construir; se conforma al terminar la capa sub-rasante y el trabajo puede hacerse con motoconformadora. Su conservación es también la más sencilla.

(29)

F i g ur a 3 : Sección Triangular Típica de una Cuneta

En algunas ocasiones se han utilizado las cunetas en terraplenes (Figura 4). Se muestra una sección en curva, con la sobreelevación correspondiente. En la corona se muestra un tipo de cuneta que se dispone, en algunas ocasiones, con la función que en otros casos corresponde a los bordillos.

Es posible que esta solución pueda resultar eficiente desde el punto de vista hidráulico en zonas de precipitación intensa y en carreteras de corona ancha.

(30)

2.2.2 Contracunetas

Se denominan contracunetas, a los canales excavados en el terreno natural o formados con pequeños bordos, que se localizan aguas arriba de los taludes de los cortes, con la finalidad de interceptar el agua superficial que escurre ladera abajo desde mayores alturas, para evitar la erosión del talud y el congestionamiento de las cunetas y la corona de la vía terrestre por el agua y su material de arrastre (Figuras 5 y 6).

F i g ur a 5 : Ubicación de una Contracuneta en un Camino

(31)

La contracuneta se construye a una distancia variable del coronamiento del corte y depende de la altura de éste; su función es que entre la contracuneta y el propio corte no quede un área susceptible de generar escurrimientos de importancia no controlados, asimismo no debe ser colocada demasiado cerca del corte, a fin de facilitar su trazo y permitir que se desarrolle sobre terreno que no se vea afectado por derrumbes leves, pequeños abatimientos o trabajos de amachine que eventualmente se realicen.

En cortes de altura normal es frecuente que las contracunetas se encuentren a una distancia del coronamiento del corte comprendida entre la altura del mismo y la mitad de ese valor; en cortes altos, el punto más próximo de la contracuneta puede estar a unos 8 ó 10 m del coronamiento del corte.

El desarrollo de la contracuneta debe ser sensiblemente paralelo al propio corte; de esta manera el canal se va desarrollando con pendiente longitudinal.

La contracuneta debe conducir el agua captada a cañadas o cauces naturales en que existan obras que crucen la vía terrestre y es normal que para evitar excesivo desarrollo del canal los extremos lleguen a tener pendientes muy considerables, funcionando como auténticos lavaderos

2.2.3 Bombeo

Se denomina Bombeo a la pendiente transversal que se da en las carreteras para permitir que el agua que directamente cae sobre ellas escurra hacia sus dos hombros. (Figuras 7 y 8)

(32)

F i g ur a 7 : Bombeo en Tangente

F i g ur a 8 : Bombeo en Curva

En los caminos normales de dos franjas de circulación (A2, B, C) y en secciones en tangente es común que el bombeo se disponga con un 2.0% de pendiente desde el eje del camino hasta el hombro correspondiente; en las secciones en curva, el bombeo se superpone con la sobreelevación necesaria, de manera que al ingresar a la curva, esta última domina rápidamente y la pendiente transversal ocurre sin discontinuidades. En las carreteras con pavimento rígido el bombeo puede ser un poco menor, del orden de 1.5%.

(33)

En las carreteras de más de dos franjas de circulación pueden presentarse dos casos: uno con un camellón central relativamente estrecho y otro donde se tiene un camellón muy amplio sembrado de vegetación. En el primer caso, el bombeo se da del camellón hacia los hombros externos (Figura 9) y en el segundo, es común un bombeo mixto, en dos sentidos, con pendientes desde el eje de cada franja hacia los hombros, en este caso por el lado interior deberá existir un elemento de canalización (Figura 10).

Constructivamente el bombeo se forma en la medida que el camino se va construyendo desde su terracería, hasta el pavimento, dando las elevaciones necesarias con mayor altura si este fuera el caso.

(34)

2.2.4 Vado

Este tipo de solución como obra de drenaje es poco común, es una obra de paso para el agua, dejando que ésta continúe su curso de manera natural sin afectar su nivel de escurrimiento, es decir, la carretera pasará a nivel del agua respetando su condición actual. (Figura 11).

F i g ur a 1 1 : Proyección de Vado en un camino

El vado se proyecta para cruces que normalmente requieren obras mayores de 6.00 m; pero cuyos cauces son muy extendidos, porque los espesores del terraplén deban ser bajos y no es conveniente elevar la rasante por economía de las terracerías, como en el caso de un puente, además de que el escurrimiento en estos cauces es muy esporádico.

2.2.4 Tubos y Tubos Perforados

Esta obra complementaria es muy parecida a una alcantarilla, son elementos de solución para el drenaje que van implementados bajo las terracerías de la carretera que se va construir. Existen varios tipos de tubo como el de lámina corrugada, tubos de

(35)

sección circular con doble capa de cemento asfáltico, tubos de concreto y tubos desarmables intercambiables. El tubo va colocado transversalmente al camino y permite la continuidad del caudal existente, si está correctamente calculado. El diámetro del tubo depende del gasto que se genere por el escurrimiento natural, el que puede variar entre 0.45 cm y 1.50 cm de diámetro regularmente. (Figura 12).

F i g ur a 1 2 : Proyección de Tubo en Terraplén

Una práctica común son los sistemas de subdrenaje de tubería perforada, inmersa en un material filtrante - las perforaciones son con el fin de captar el agua hacia el interior del tubo, estos sistemas se aplican con el objeto de inducir el agua rápida y fácilmente. (Figura 13).

(36)

Figur a 13: Perforaciones en Tubería para Subdrenaje

2.2.5 Puentes o Alcantarillas

Las estructuras de drenaje más espectaculares en una vía terrestre son los puentes y las alcantarillas, responsables principales del drenaje transversal; es decir, del paso de grandes volúmenes de agua, arroyos, ríos, entre otros, a través de la obra, en una dirección perpendicular a ella. Suele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor y a las alcantarillas de drenaje menor (Figuras 14, 15, 16y 17).

(37)

Figur a 15: Alcantarilla Típica. Losa de Concreto

F i g ur a 1 6 : Alcantarilla con Losa

Estas obras se presentan regularmente en un terraplén y también en un corte. Son obras necesarias por el claro que se tiene que librar, que en muchos casos son arroyos o ríos que tienen un caudal importante, normalmente un puente tiene una longitud mayor a 6.0 m y se construye de concreto en la mayoría de los casos, aunque también los construyen de estructura de acero.

(38)

F i g ur a 1 7 :

F i gu r a 1 7 : Perfil de una Alcantarilla. ColoPerfil de una Alcantarilla. Colocación en Terrapléncación en Terraplén

Las alcantarillas existen normalmente en la construcción de un camino entre 3 ó 4 por Las alcantarillas existen normalmente en la construcción de un camino entre 3 ó 4 por Km significando en la inversión total de un 15 a 20% del costo total de obra, sus Km significando en la inversión total de un 15 a 20% del costo total de obra, sus dimensiones son menores a 6.0

dimensiones son menores a 6.0 m y la construcción varía en forma y materiales.m y la construcción varía en forma y materiales.

2.2.5 Lavaderos

Son canales que se conectan con los bordillos y bajan transversalmente por los Son canales que se conectan con los bordillos y bajan transversalmente por los taludes, con la misión de conducir el agua de lluvia que escurre por los acotamientos taludes, con la misión de conducir el agua de lluvia que escurre por los acotamientos hasta lugares alejados de los terraplenes, en donde no cause problemas a la carretera. hasta lugares alejados de los terraplenes, en donde no cause problemas a la carretera. En general son estructuras de muy fuerte pendiente, característica principal de éstos. En general son estructuras de muy fuerte pendiente, característica principal de éstos. Cuando se disponen en los caminos están sobre los terraplenes, sobre los lados en Cuando se disponen en los caminos están sobre los terraplenes, sobre los lados en terraplén, de cortes en balcón o en los lados interiores de curvas, cuando corresponden terraplén, de cortes en balcón o en los lados interiores de curvas, cuando corresponden a secciones también en terraplén.

a secciones también en terraplén.

En tramos en tangentes suelen disponerse cada 60 ó 100 m, pero esta separación es En tramos en tangentes suelen disponerse cada 60 ó 100 m, pero esta separación es variable, dependiendo de la pendiente longitudinal de la vía terrestre y del régimen de variable, dependiendo de la pendiente longitudinal de la vía terrestre y del régimen de precipitación pluvial en la zona.

(39)

La Figura 18 muestra la planta típica de un lavadero construido en mampostería, un La Figura 18 muestra la planta típica de un lavadero construido en mampostería, un corte según su eje longitudinal y una perspectiva de su disposición en una carretera. corte según su eje longitudinal y una perspectiva de su disposición en una carretera.

Planta Planta

Perfil Perfil

F i g ur a 1 8

F ig u r a 1 8 : Perspectiva de un Lavadero: Perspectiva de un Lavadero

2.2.6 Bajadas

Este tipo de estructura tiene una función análoga a los lavaderos, pero constituidas por Este tipo de estructura tiene una función análoga a los lavaderos, pero constituidas por un tubo apoyado en la superficie inclinada del terreno o enterrado en él. En rigor la un tubo apoyado en la superficie inclinada del terreno o enterrado en él. En rigor la distinción respecto a los lavaderos es simple nomenclatura y muchos ingenieros distinción respecto a los lavaderos es simple nomenclatura y muchos ingenieros consideran a las bajadas como lavaderos entubados.

(40)

terraplén o del terreno en que se coloque el tubo. En lugares de precipitación escasa o terraplén o del terreno en que se coloque el tubo. En lugares de precipitación escasa o en donde la velocidad del escurrimiento no es alta, podrá utilizarse también el concreto en donde la velocidad del escurrimiento no es alta, podrá utilizarse también el concreto hidráulico para hacer los tubos.

hidráulico para hacer los tubos.

Si se protege al concreto contra la erosión, podrá extenderse mucho el campo Si se protege al concreto contra la erosión, podrá extenderse mucho el campo de aplicación de este material en sentido de las velocidades crecientes. El diámetro de aplicación de este material en sentido de las velocidades crecientes. El diámetro mínimo en los tubos de la bajada debe ser de 45 cm, pero no es difícil ver diámetros mínimo en los tubos de la bajada debe ser de 45 cm, pero no es difícil ver diámetros mayores, 60 cm o más, en lugares en donde se prevé la necesidad de eliminar grandes mayores, 60 cm o más, en lugares en donde se prevé la necesidad de eliminar grandes gastos. (Figura 19).

gastos. (Figura 19).

Figur

(41)

2.2.8 Bermas

Las bermas o escalonamientos pueden cumplir también funciones de drenaje Las bermas o escalonamientos pueden cumplir también funciones de drenaje superficial, de control de aguas broncas y de conducción y eliminación; es en este superficial, de control de aguas broncas y de conducción y eliminación; es en este sentido como se tratan en este tema.

sentido como se tratan en este tema.

El efecto de la berma es disminuir la fuerza erosiva del agua que escurre por los El efecto de la berma es disminuir la fuerza erosiva del agua que escurre por los taludes de un terraplén o un corte o por el terreno natural superficialmente. Estos taludes de un terraplén o un corte o por el terreno natural superficialmente. Estos elementos encauzan convenientemente al agua colectada si se les da una pendiente elementos encauzan convenientemente al agua colectada si se les da una pendiente apropiada hacia lavaderos, bajadas o estructuras análogas; de no ser así, el agua apropiada hacia lavaderos, bajadas o estructuras análogas; de no ser así, el agua provoca erosión o infiltración en los taludes por arrastres, generando problemas en las provoca erosión o infiltración en los taludes por arrastres, generando problemas en las cunetas y efectos adversos sobre la estabilidad general. (Figuras 20 y 21).

(42)

Figur a 21: Berma en Terraplén

2.2.9 Bordillos

Son estructuras que se colocan en el lado exterior del acotamiento en las secciones en tangente, en el borde opuesto al corte en las secciones en balcón o en la parte interior de las secciones de terraplén en curva. Son pequeños bordos que forman una barrera para conducir el agua hacia los lavaderos y bajadas, evitando erosiones en los taludes y saturación de éstos por el agua que cae sobre la corona del camino. Generalmente los bordillos son de sección trapecial, de concreto asfáltico o hidráulico (Figuras 22 y 23).

2.2.10 Vegetación

Una de las más efectivas protecciones de los taludes de un corte o un terraplén o del terreno natural contra la acción erosiva del agua superficial es la plantación de especies vegetales; éstas retardan el escurrimiento, disminuyendo la velocidad del agua y contribuyen a fomentar una condición de equilibrio en los suelos en cuanto contenido de agua.

(43)

F i g ur a 2 3 : Acotamiento, Bordillo y Terraplén bien Vegetados

(44)

Siempre que la vegetación exista, el ingeniero deberá respetarla. La deforestación sistemática, el deshierbe o el desenraice excesivos en la zona de derecho de vía o en la zona de influencia de una vía terrestre deben verse como mala práctica de ingeniería.

Los esfuerzos deberán tender a fomentar la protección de la vegetación. Cuando ésta no existe, su plantación puede contribuir a proteger muy eficazmente la vía. Como ya se ha indicado, la plantación de especies vegetales debe realizarse por especialistas, que utilicen variedades apropiadas de la región, cuyo crecimiento pueda ocurrir con los mínimos cuidados iniciales.

En los taludes son especialmente útiles especies trepadoras o pastos tupidos, en tanto que para las barreras protectoras en el terreno natural suelen dar mejor resultado los arbustos. Éstas obras interaccionan con el medio.4, 5

(45)

CAPÍTULO III

Impacto Ambiental de las Obras de Drenaje de

un Camino.

3.1. Descripción de la obra de drenaje

3.2. Descripción del medio con potencial de afectación

3.2.1. Suelo

3.2.2. Agua

3.3.3. Aire

3.3.4. Biota

(46)

3.1 Descripción de la obra

Para fines de la identificación de los impactos ambientales, se describen a continuación se el proceso constructivo de una de las obras de drenaje más común en caminos, la cuneta. Todas las etapas de construcción tienen un impacto sobre el medio ambiente ya que alteran el equilibrio del lugar donde se está realizando la obra.

El proceso constructivo de una cuneta es el siguiente:

1. Desmonte 2. Despalme 3. Limpieza 4. Excavación 5. Aprovisionamiento de material 6. Loza 7. Cimbrado 8. Colado 9. Descimbrado 10. Operación 11. Inspección 12. Reparación 13. Abandono

En todos los casos se considera la etapa final de abandono de la obra, con impactos sobre el medio.

Los procesos constructivos antes mencionados crean un efecto de desequilibrio en el estado natural de la zona donde el camino se va a construir.6

(47)

3.2 Descripción del medio con potencial de afectación

Dado que los impactos ambientales dependen de las características del medio afectado, se destacan las propiedades más importantes del medio con relación al proyecto. Los impactos ambientales causados por la construcción y operación de las obras de drenaje en caminos afectan principalmente 4 factores de la naturaleza:

Suelo Agua Aire

Biota

Medio Socio Económico

3.2.1 Suelo

Una de los factores que más afecta al suelo es la fragilidad para construcción, operación y la erosión. La erosión (pérdida) del suelo la provocan principalmente factores como las corrientes de agua y de aire, en particular en terrenos secos y sin vegetación, además el hielo y otros factores. La erosión del suelo reduce su fertilidad porque provoca la pérdida de minerales y materia orgánica. La erosión del suelo es un problema nacional e internacional al que se le ha dado poca importancia en los medios de comunicación masiva.

El agua es un erosivo muy enérgico. Cuando el suelo ha quedado desprotegido de la vegetación y sometido a las lluvias, los torrentes arrastran las partículas del suelo hacia arroyos y ríos. El suelo, desprovisto de la capa superficial, pierde la materia orgánica (humus) y entra en un proceso de deterioro que puede originar hasta un desierto.

(48)

Debido a que las obras de drenaje en los caminos canalizan el agua fuera ellos, dichas aguas entran en contacto directo con el suelo causando riesgos de erosión. Se puede calcular el riesgo de erosión con la fórmula:

Riesgo de erosión Ton/ha/año = R1 x C unidad x C textura x C pendiente C unidad varía de 0.5 a 2.0 en función del tipo de suelo, sin presentar un patrón consistente.

Donde Ri = Σ p2i pi = precipitación mensual (mm) P= precipitación

anual (mm) El valor de C unidad se encuentra en la tabla de suelos. La erosión es uno de los problemas de mayor consideración él y de mayor preocupación, que el ingeniero debe tomar en cuenta.6

Los impactos sobre el suelo se clasificarán por efecto de las obras de drenaje y subdrenaje en los siguientes aspectos:

• Pérdidas de suelo vegetal • Incremento de la pedregosidad

• Disminución de la capacidad de retención del agua • Modificación del valor del suelo

• Salinización de los suelos • Alcalinización de los suelos • Riesgos de inundaciones

• Modificación de los patrones de drenaje • Eutroficación

(49)

3.2.2. Agua

El agua será impactada fundamentalmente por acciones relacionadas con la construcción de carreteras, por:

a) Descarga de sólidos suspendidos depositados sobre los cuerpos de agua b) Descarga de compuestos inorgánicos (suelos con altos contenidos de sales) c) Descarga de nutrientes (suelos con compuestos de nitrógeno, fósforo y

potasio)

d) Descarga de compuestos contaminantes como gasolina, aceite, ácidos, etc. En general el agua puede ser afectada en sus propiedades fisicoquímicas por las descargas de los residuos sólidos generados en las diferentes etapas de preparación del sitio, construcción, operación y mantenimiento y el abandono de los drenajes y subdrenajes; en particular las operaciones de desmonte, despalme, limpieza de terrenos y excavación, tienen un gran potencial para causar impactos sobre los cuerpos de agua.

Es importante considerar que el diseño adecuado de la obra de drenaje va a determinar el evitar o no un impacto negativo permanente. Una obra de drenaje que modifique los escurrimientos naturales y cauces de manera considerable, repercutirá en los cauces hidrológicos afectando la Limnología, así como ecosistemas involucrados.

3.2.3 Aire

El aire en general puede ser afectado por la operación de la maquinaria involucrada en las operaciones que se lleven a cabo para la construcción de los drenajes y

(50)

una vez que éstas se encuentren en operación. Aunque estos últimos no son atribuibles a las obras de drenaje sino más bien a la carretera misma.

3.2.4 Biota

Las obras de drenaje por un lado contribuyen a la deforestación aunque ésta es marginal por realizarse dentro del derecho de vía, pero puede generar un efecto en cadena produciendo pérdidas de hábitat que repercuten finalmente en cuestiones de estabilidad, abundancia, diversidad, etc. tanto a nivel de especies como en comunidades y ecosistemas, los impactos estarán afectando los siguientes aspectos de estos factores ambientales:

• Estabilidad • Abundancia • Diversidad • Rareza • Representatividad • Singularidad

3.2.5 Medio Socioeconómico

Los impactos al medio socioeconómico de las obras de drenaje pueden considerarse menores, puesto que los de mayor influencia están asociados a la carretera misma. Estos pueden resumirse en los siguientes aspectos:

• Usos del territorio • Salud y seguridad

(51)

• Empleo

• Servicios e infraestructura • Paisajes

• Espacios abiertos • Parques y reservas

A pesar de que en la mayoría de los casos los terrenos aledaños a los caminos no son de uso comercial o turístico, estos forman parte del paisaje de cada lugar. Estos crean una imagen de que es el reflejo de las personas que viven en esa zona.

(52)

CAPÍTULO IV

Interacción Drenaje –Medioambiente

4.1. Interacciones de las obras de drenaje y subdrenaje con

el medio

4.2. Impactos significativos

4.2.1. Criterios

4.2.2. Herramientas de cuantificación

4.3 impacto ambiental por obras de drenaje y subdrenaje

4.2 medidas de mitigación

(53)

4.1. Interacciones de las obras de drenaje y subdrenaje con el medio

Las interacciones de las obras de drenaje y subdrenaje con el medio se clasifican de la siguiente manera:

Impactos por Ocupación

Impactos producidos por la emisión de Agentes contaminantes Desarrollos urbanos e industriales

Impactos por ocupación. Impactos originados por la simple localización de una actividad (industria, urbanización, vía de comunicación). Suelen ser de carácter irreversible y se manifiestan por la destrucción del suelo, de su potencialidad productiva, del recubrimiento vegetal y de las poblaciones animales localizadas en un entorno más o menos inmediato. También se modifican las pautas de drenaje interno y externo que tanto condicionan la estabilidad y evolución de los ecosistemas y por ende el equilibrio natural. Por otra parte, la introducción de elementos artificiales en el medio supone, en el mejor de los casos, una alteración de sus valores naturales y, con frecuencia, una modificación manifiestamente negativa.

En el caso de las obras de drenaje y subdrenaje, la simple ocupación del terreno, modifica el uso del suelo y destruye la capa vegetal en el espacio que éstas ocupan, a excepción por supuesto de la opción de la vegetación como controlador de erosión y drenaje.

Impactos producidos por la emisión de agentes contaminantes. Si la cantidad de agentes contaminantes que se incorpora al medio supera su capacidad de asimilación, se producen efectos en cadena sobre los ecosistemas existentes, efectos que pueden manifestarse a gran distancia del origen. Estos agentes (sólidos, líquidos y gaseosos)

(54)

Se manifiestan asimismo sobre el paisaje, bien de una manera indirecta a consecuencia de la degradación del suelo, la flora y la fauna o bien directamente por la ostensible presencia de contaminantes atmosféricos, de contaminantes en suspensión o que flotan en las aguas, o la afectación estética que en general supone la deposición de residuos sólidos. En el caso de emisiones atmosféricas producidas por las obras de drenaje, pueden considerarse menores puesto que sólo se darían en la etapa constructiva como producto de las emisiones de la maquinaria empleada para la construcción de dichas obras.

Estas emisiones en lo general se dispersan debido a que las obras se encuentran en espacios abiertos sin que afecten en gran medida al medio ambiente. En estos casos la gran capacidad de autodepuración del aire contrarresta mediante dilución y dispersión los posibles efectos negativos de los contaminantes.

Los agentes contaminantes pueden neutralizarse ya sea de manera natural o con la tecnología adecuada, siendo el impacto frecuentemente reversible a largo plazo, dependiendo de la capacidad del ecosistema para procesar y asimilar la entrada de materiales.

Por ello, es preciso tenerlos en cuenta en la etapa de planeación, a efecto de identificar los contaminantes y su asimilación. Así, una fuente de contaminantes atmosférica deberá colocarse preferentemente en sectores favorables a la dispersión y dilución atmosférica; un depósito de residuos sólidos o una fuente de vertidos al suelo, no deberá situarse en terrenos permeables por donde puedan recargarse los acuíferos subterráneos.

Los desarrollos urbanos e industriales. Crean un cuarto tipo de impactos que, en general, se manifiestan en espacios alejados del origen. Impactos que se producen como consecuencia de la extracción de recursos de la naturaleza, en cantidad que produzca el agotamiento parcial o total del sistema. 6

(55)

4.2 Impactos significativos

4.2.1 Criterios

Los criterios para establecer si un impacto es significativo, son fundamentalmente espacio - temporales.

Los impactos en este tipo de obras tienen generalmente carácter puntual o lineal, y afectan en términos relativos a poca superficie. Sin embargo, ello no implica en modo alguno que el fenómeno tenga escasa importancia, pues:

Afecta a gran cantidad de población.

Aunque las causas sean locales, los efectos pueden extenderse a grandes superficies, manifestarse en lugares muy alejados del origen o iniciar procesos en cadena difíciles de prever.

Ciertas causas o usos productores de impacto se localizan selectivamente sobre los espacios más valiosos.

Los siguientes criterios de importancia y magnitud que se aplicarán al análisis de los impactos se presentan en la Tabla 1. 8

(56)

Tabla 1

Criterios para Estimar la Importancia y Magnitud

Magnitud Importancia

Numero Criterio Numero Criterio

1 Insignificante 1 Insignificante 2 Afecta localmente o a una distancia de 400 m 2 Tiene efecto reversible y a corto plazo 3 Afecta a una zona de 5 km 3 Tiene efecto reversible a mediano plazo 4 Afecta a más de 5 km a la redonda 4 Tiene efecto reversible a largo plazo 5 Afecta a toda la

región 5 Tiene un efectoirreversible y permanente

4.2.2 Herramientas para la Cuantificación

Para el análisis de los impactos se utiliza como herramienta, la matriz de Leopold modificada, introduciendo en las columnas las operaciones unitarias que definen las obras específicas. En términos generales, dos variables muy importantes que se pueden ver afectadas son:

Erosionabilidad. Referida a la sensibilidad del suelo a los fenómenos erosivos como consecuencia de la construcción de las obras, en donde existe un mayor riesgo de erosión en función de la pendiente, el tipo de sustrato y la cobertura vegetal. Adicionalmente, en superficies suficientemente grandes con diferencias climáticas apreciables, pueden intervenir los efectos del clima.

Modificación de los patrones de drenaje y recarga de acuíferos. Las obras afectan los fenómenos de filtración que alimentan acuíferos. El impacto aumenta con la importancia de la recarga.

(57)

Existen adicionalmente algunos aspectos cuyos impactos son difíciles de valorar cuantitativamente. Por ejemplo, la productividad agrícola de suelos, la modificación de pendientes y los escurrimientos.

Otros recursos no son cuantificables, es decir no referibles a una métrica convencional. Tal es el caso del valor de conservación de la flora o la fauna, la capacidad de uso agrícola de los suelos o la estética del medio físico. Entre estos recursos no cuantificables están aquellos de apreciación objetiva: la capacidad de uso agrícola de los suelos y la vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos subterráneos.

Existen también aspectos de apreciación subjetiva, tales como: paisajes con interés humano, con aspectos didácticos de ciertas formaciones geológicas o geomorfológicas, o bien que despiertan sentimientos de grandeza, de misterio o de reverencia ante la naturaleza.

Existen aspectos que son difíciles de encuadrar en uno u otro de los grupos anteriores, pues sólo pueden darse argumentos que justifiquen su valor (ejemplo; valor ecológico de una determinada comunidad animal o vegetal).

4.3. Impacto Ambiental por Obras de Drenaje y Subdrenaje

El Instituto Mexicano de Transporte, en la Tabla 2, engloba un catálogo de impactos ambientales en elementos específicos tales como el suelo o tierra, agua, flora, medio socio económico, estético/interés, y calidad de vida que de las obras de drenaje y subdrenaje tienen como consecuencia. 8

(58)

TABLA 2

IMPACTO AMBIENTAL POR OBRAS DE DRENAJE Y SUBDRENAJE

FACTOR IMPACTO

MEDIO F SICO: TIERRA

Recursos Minerales Ninguno

Suelos  Desmonte y Despalme

Exposición de la superficie del suelo y/u horizonte,

Que modifica la estructura y permite erosión (considerar FSE).

 Excavación

Acentúa punto anterior, pero de manera puntual y muy temporal dado que continúa la etapa constructiva sobre el

área excavada.

 Construcción

Incorporación de estructuras y elementos ajenos y no se restablecerá la condición original.

 Operación

Concentración de escurrimientos, aumentando el gasto natural y posibilitando erosión hídrica y azolve (considera FSE)

 Abandono

Una estructura sin inspección y mantenimiento puede dejar de operar correctamente y causar mayores o nuevos problemas en un sitio.

Relieve  Desmonte y Despalme

Comprende el sitio, no modifica el relieve general de la zona. Efecto visual local.

 Excavación

Acentúa punto anterior, pero de manera puntual y muy temporal dado que continúa la etapa constructiva sobre el área excavada.

 Aprovisionamiento de Material

Implica la depositación temporal sobre el suelo de volúmenes de material no

importantes y que serán empleados.

 Construcción

Impacto mínimo, se trata de obras debajo del relieve o de terraplenes.

 Operación

En caso de presentarse procesos erosivos hídricos relevantes en cauces corriente abajo, pueden generarse cambios en el relieve y azolve de cuerpos de agua.

 Abandono

Una estructura sin inspección y mantenimiento puede dejar de operar correctamente y causar mayores o nuevos problemas en un sitio

(59)

TABLA 2

IMPACTO AMBIENTAL POR OBRAS DE DRENAJE Y SUBDRENAJE (Continuación)

FACTOR IMPACTO

MEDIO F SICO: AGUA

Superficial  Desmonte, Despalme, Excavación,

Construcción y Reparación

Impacto menor por su ubicación puntual y temporal.

 Operación

Modifica el patrón de escurrimiento superficial, gastos de cauces y tasa de depositación de sedimentos.

 Abandono

Una estructura sin inspección y mantenimiento puede dejar de operar correctamente y causar mayores o nuevos problemas en un sitio

Subterránea  Operación

Modificación del patrón de escurrimiento superficial y recepción de aguas para

infiltración. Puede modificar disponibilidad de agua freática y recarga de acuíferos.

 Abandono

Calidad  Desmonte, Despalme, Excavación,

El efecto tiende a ser poco significativo por lo puntual y temporal.

Debe considerarse el FSE y la magnitud de la obra en el caso de cauces permanentes y hábitats asociados de importancia.

 Operación

El aporte de terrígenos asociado a procesos erosivos modifica la calidad del agua y su potencial de uso. Puede llegar a tener un efecto relevante.

 Abandono

MEDIO FÍSICO: AIRE

Calidad  Actividades de las Etapas de

Preparación y Construcción y la de Reparación

Impacto menor y temporal por el movimiento de suelos y materiales que puede aportar PST

(60)

TABLA 2

IMPACTO AMBIENTAL POR OBRAS DE DRENAJE Y SUBDRENAJE (Continuación)

FACTOR IMPACTO

MEDIO F SICO: AIRE

Microclima  Desmonte y Despalme

Efecto puntual y mínimo

Ruido  Actividades de Preparación,

Efecto puntual y mínimo. Sobrepasado por el efecto de obras de terraplenes

MEDIO NATURAL: FLORA

Arbóreo, Arbustivo, Harbence y Cultivos  Desmonte, Despalme y

Aprovisionamiento

Es un efecto inherente para poder llevar a cabo la obra debido a la necesidad de

espacio. Se considera puntual y limitado. De menor importancia y rebasado por el derecho de vía, de cortes y terraplenes

 Operación

La modificación de patrones de escurrimiento, gastos y agua subterránea, puede tener efectos sobre la presencia y condición de la vegetación natural o inducida

Vegetación Acuática  Operación

La modificación del patrón de escurrimiento asociado con problemas erosivos, azolve y gastos mayores, puede afectar a vegetación acuática de manera importante

Especies en Estatus  Operación

La modificación del patrón de escurrimiento asociado con problemas erosivos, azolve y gastos mayores, puede afectar la vegetación acuática de manera importante

MEDIO SOCIO-ECON MICO

Uso de suelo  Desmonte, Despalme y Construcción.

Eliminación de un área de hábitat y/o

aprovechamiento. Se considera menor por ser puntual y sobrepasado por la posterior obra de terraplenes

 Operación

La modificación del patrón hidrológico altera la condición o permanencia de las especies, así como la disponibilidad y calidad del agua, mantenimiento de suelos y cuerpos de agua. Puede tener gran significancia dependiendo de hábitats de interés y/o aprovechamiento de recursos

(61)

TABLA 2

IMPACTO AMBIENTAL POR OBRAS DE DRENAJE Y SUBDRENAJE (CONTINUACIÓN)

FACTOR IMPACTO

EST TICOS/INTER S

Paisaje  Operación

En caso de que la modificación del patrón de escorrentía e hidrológico sea relevante, así como de procesos erosivos, pueden originarse impactos significativos

Ecosistemas Únicos  Operación.

En caso de que la modificación del patrón de escorrentía e hidrológico sea relevante, así como de procesos erosivos, pueden originarse impactos significativos Áreas Naturales Protegidas

Sitios Históricos y Arqueológicos  Despalme, Excavación y Construcción

En el caso de hallazgo fortuito de vestigios de interés y no dar aviso, se puede generar un impacto relevante.

 Operación.

En caso de que la modificación del patrón de escorrentía e hidrológico sea relevante, así como de procesos erosivos, pueden originarse impactos significativos

CALIDAD DE VIDA

Salud y Seguridad  Operación

Mejora la comunicación entre dos puntos. Permite el tránsito libre de especies bovinas, porcinas, entre otros y con ello se pueden propagar enfermedades. En el caso de salud se promueve con esta comunicación

el traslado más rápido a centros de salud de nivel de atención médica especializada

Empleo  Operación

En el caso de efectos radicales sobre los usos del suelo en vastas áreas o recursos críticos, puede presentarse un efecto de interés

En las tablas anteriores, podemos ver algunos de los impactos más importantes que las obras de drenaje y subdrenaje causan al ambiente.

En esta ocasión profundizaremos un poco más en un punto en especifico que se hace mención en una de las secciones de la tabla anterior que es: la de de contaminación