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CAPITULO 1
CONCEPTO DE DRENAJE URBANO Juan J. Bolinaga I. y Luis E. Franceschi A.
A. OBJETIVOS Y DEFINICIONES
1.1 Objetivos. Un sistema de drenaje urbano debe estar dirigido al logro de unos objetivos, es decir, los fines o intenciones hacia las cuales se dirigen acciones a llevar a cabo. Estos objetivos son dos: uno básico y otro complementario, tal cual se establece a continuación:
1. Básico. Evitar al máximo posible los daños que las aguas de lluvias puedan ocasionar a las personas y a las propiedades en el medio urbano.
2. Complementario. Garantizar el normal desenvolvimiento de la vida diaria en las poblaciones, permitiendo un apropiado tráfico de personas y vehículos durante la ocurrencia de precipitaciones.
1.2 Sistema de drenaje urbano. Se entenderá por sistema de drenaje urbano un conjunto de acciones, materiales o no, destinadas a evitar, en la medida de lo posible, que las aguas pluviales causen daños a las personas o a las propiedades en las ciudades u obstaculicen el normal desenvolvimiento de la vida urbana; es decir, dirigidas al logro de los objetivos establecidos.
Dentro del termino ―aguas pluviales‖, quedan comprendidas no solamente las originadas de las precipitaciones que caen directamente sobre las áreas urbanizadas que conforman la población, sino también aquellas que se precipiten sobre otras áreas, pero discurran a través de la ciudad, bien sea por cauces naturales, conductos artificiales, o simplemente a lo largo de su superficie.
1.3 Acciones en drenaje urbano. Las acciones a que se refiere la definición de sistema de drenaje urbano, son todas las medidas, materiales o no, que conforman un sistema de drenaje. Estas acciones pueden ser de dos tipos:
preventivas, que disminuyen los daños mediante la administración adecuada de
los usos de las áreas urbanas potencialmente sujetas a ellos; y correctivas, que alivian esos daños en las áreas donde las medidas de tipo preventivo son insuficientes. A efectos prácticos, las acciones que implican la construcción de una obra hidráulica, u otras cuyas dimensiones y características se modifiquen por razones hidráulicas, son correctivas, y las restantes se consideran preventivas.
Como consecuencia de lo anterior, las acciones correctivas mas usuales serán: obras de embalses y regulación; obras de canalización y rectificación de cauces naturales, obras de conducción, tales como canales y tuberías, y obras conexas tales como sumideros, disipadores, alcantarillas, Sedimentadores o modificaciones de secciones y trazados en calles y avenidas; y asimísmo las acciones preventivas más comunes estarán contraídas por la conservación y protección de las cuencas tributarias, la regulación del uso de la tierra, la regulación de edificaciones (tales como cotas mínimas o uso de sótanos y plantas bajas), el pronóstico de inundaciones, la adquisición de áreas inundables, la educación e información adecuada de los habitantes de la ciudad, y la regulación de los usos de las vías terrestre.
1.4 Funciones básica y complementaria. La función básica de un sistema de drenaje se define como el conjunto de acciones preventivas y correctivas encaminadas al logro del objetivo básico de un sistema de drenaje. De igual forma, la función complementaria, es el conjunto de acciones preventivas y correctivas encaminadas a satisfacer el objetivo complementario de un sistema de drenajes.
Lo anterior significa que las dos funciones conforman conjuntamente un sistema de drenaje urbano, pues permiten alcanzar los dos objetivos establecidos. Asimísmo, del análisis de las definiciones se desprende que pueden existir acciones comunes o acciones de una función que contribuyan a la otra. En le primer caso, estaría, por ejemplo, la prohibición del uso para cualquier fin de una área determinada, y en el segundo, la construcción de un sumidero con su correspondiente colector, pues al mismo tiempo que contribuye a retirar las aguas de las calles y al mantenimiento del tráfico de vehículos y personas, ayuda, por la misma razón, a evitar daños a estas y sus propiedades.
1.5 Grado de protección en drenaje urbano. Se define el grado de protección como el nivel aceptable de riesgo de ocurrencia de daños o molestias. En consecuencia, existirán básicamente dos grados de protección, uno correspondiente a la función básica y otra a la complementaria, siendo el riesgo en el primer caso menor que en el segundo, por cuanto la protección de las personas y propiedades debe ser mayor que la garantía del tráfico de personas y vehículos.
A los efecto prácticos, estos grados de protección se traducen en la fijación de la probabilidad de ocurrencia de los escurrimientos(*) cuyos daños deben ser eliminados, y al establecimiento de los niveles de inundación aceptables.
Se entiende como niveles de inundación aceptables las alturas máximas de agua permitidas en las calles y avenidas, así como en las otras superficies
urbanas, fijadas de acuerdo al objetivo perseguido (básico o complementario). El capítulo 2 se refiere a este tema y fija los diferentes parámetros y criterios utilizados.
1.6 Drenaje superficial, secundario y primario. El drenaje superficial comprende las acciones correctivas constituidas por el conjunto de facilidades naturales y artificiales que conducen al escurrimiento superficial, desde el lugar de caída de las aguas de lluvia hasta su entrada en un cauce natural o en un conducto artificial, disminuyendo las molestias al tráfico de personas y vehículos.
El drenaje superficial es el conjunto de acciones correctivas constituídas por los conductos y obras conexas construídos por el hombre, las cuales permiten garantizar que las aguas no obstaculicen el normal desenvolvimiento del tráfico de personas y vehículos en las áreas urbanas.
El drenaje primario es el conjunto de acciones correctivas, contituído por los cauces naturales y los conductos artificiales y obras conexas, dirigidas a salvaguardar la vida de las personas y evitar el daño a las propiedades.
En consecuencia, los drenajes superficial y secundario cumplen con la función complementaria, y el primario con la función básica. Sin embargo, en la realidad, los dos primeros también contribuyen el logro del objetivo básico, y el primario lo hace igualmente con el complementario. En la práctica, lo anterior se traduce en el que el drenaje primario debe ser concebido principalmente en forma tal que, conjuntamente con las acciones preventivas, cumpla con el objetivo básico, comprobándose su funcionamiento para el objetivo complementario; y en el caso de los drenajes superficiales y secundario, al contrario; es decir, cumplir con el objetivo complementario y comprobar para el básico.
______________________
(*) Comúnmente se denomina a estos escurrimientos, gastos o caudales de proyectos.
Una regla práctica para distinguir drenaje primario de secundario, sería la siguiente, aplicada al caso de un conducto artificial, que es el más común. Si las dimensiones del conducto, establecidas de acuerdo a la función complementaria, permanecen inmodificadas para garantizar el grado de protección requerido en la función básica, el conducto es un drenaje secundario; en caso contrario, si hubiere necesidad de aumentar esas dimensiones para proveer la garantía necesaria, el conducto es un drenaje primario.
OBJETIVOS BASICO COMPLEMENTARIO REDUCIR DAÑOS A PERSONAS Y PROPIEDADES REDUCIR MOLESTIAS AL TRAFICO DE PERSONAS Y VEHICULOS ACCIONES PREVENTIVAS ü CONSERVACION Y PROTECCION DE AREAS TRIBURIAS
ü REGULACION DEL USO DE LA
TIERRA
ü MANEJO DE PLANICIES INUNDABLES
ü REGULACION DE EDIFICACIONES
(COTAS MINIMAS, USOS DE PISOS INFERIORES, ETC.)
ü ADQUISICION DE AREAS INUNDABLES ü PRONOSTICO DE INUNDACIONES ü EDUCACION E INFORMACION DE LOS HABITANTES CORRECTIVAS
DRENAJE PRIMARIO DRENAJE SECUNDARIO DRENAJE SUPERFICIAL
ü CAUCES NATURALES (RECTIFICACIONES, PROTECCION, DESVIO, DRAGADOS,ETC.) ü DIQUES MARGINADOS Y CANALIZACIONES ü EMBALSES Y LAGUNAS ü OBRAS DE DESCARGA (MARES,
LAGOS, ETC.)
ü COLECTORES (CONDUCTOS ABIERTOS Y CERRADOS) ü ESTRUCTURAS ESPECIALES
(DISIPADORES, CAIDAS, ETC.) ü OBRAS SIMILARES ü ELIMINACION DE OBSTACULOS ü COLECTORES (CONDUCTOS ABIERTOS Y CERRADOS) ü SUMIDEROS Y ESTRUCTURAS ESPECIALES (DISIPADORES, CAIDAS, ETC) ü OBRAS DE ALMACENAMIENTO (LAGUNAS, ESTANQUES, RETENCIONES, BOMBEO, ETC.) ü OBRAS DE CONTROL DE
SEDIMENTOS Y BASURAS (SEDIMENTADORES, TRAMPAS, ETC.)
ü OBRAS EN PEQUEÑOS CAUCES NATURALES
ü OBRAS D PROTECCION, SIMILARES Y CONEXAS
ü CANALETAS, CUNETAS Y SIMILARES
ü CALLES Y VIAS EN GENERAL INCLUYENDO MODIFICACIONE DE PENDIENTE Y SECCIONES ü SUPERFICIE EN GENERAL (TECHOS,
JARDINES, PARQUES, AREAS PAIMENTADAS Y NATURALES, ETC.) ü ALMACENAMIENTO SUPERFICIAL (AREAS VERDES, ESTACIONAMIENTOS, ETC.) FUNCION BASICA FUNCION COMPLEMENTARIA COMPROBACION DE FUNCIONAMIENTO COMPROBACION DE FUNCIONAMIENTO COMPROBACION DE FUNCIONAMIENTO VINCULACION PRINCIPAL C O M P R O B A C IO N D E L C U M P L IM IE N T O D E O B J E T IV O B A S IC O C O M P R O B A C IO N D E L C U M P L IM IE N T O D E O B J E T IV O C O M P L E M E N T A R IO
FIGURA 1.1 – ESQUEMA ILUSTRATIVO DE UN SISTEMA DE DRENAJE URBANO
Debe hacerse notar el hecho de que las características y dimensiones del drenaje superficial, a diferencia de los otros dos, se establecen principalmente por razones diferentes de las del drenaje urbano, como son consideraciones tales como tipo de uso de la tierra, vial, paisajista o de urbanismo en general. Asimismo, la secuencia del escurrimiento no es necesariamente del drenaje superficial, al secundario y luego al primario, pues el drenaje secundario puede parcial o totalmente no ser necesario.
La figura 1.1 ilustra sobre la relación entre funciones y tipos de drenajes, así como sobre las acciones preventivas y correctivas más usuales.
1.7 Planicies inundables, áreas inundables, cauces naturales y colectores. La planicie inundable se refiere a las áreas adyacentes a los cauces naturales, que son periódicamente ocupadas por las aguas desbordadas por las aguas de ellos.
Las áreas inundables son aquellas superficies diferentes de las planicies inundables, que pueden ser ocupadas durante un tiempo prudencialmente largo,
por aguas provenientes del escurrimiento superficial. Dentro de estas áreas se incluyen las de aguas estancadas, que son aquellas zonas que, naturalmente o por la acción del hombre, no tienen salida para las aguas(*).
A los efectos de este texto los cauces naturales se refieren a aquellos bien definidos y de cierta magnitud (**), básicamente los ríos y quebradas, quedando excluídas las cañadas, cañadotes y vaguadas.
Los colectores son los cauces naturales o los conductos construídos por el hombre (canales, tuberías, etc.) que transportan las aguas que son drenajes primarios o secundarios, según sea el caso.
B. Principios y estrategias
1.8 principios. Los principios en los cuales debe basarse la concepción de un sistema de drenaje urbano, es decir, los fundamentos que gobiernan las acciones y las diferentes etapas para concretarlas, son:
1. Servicio público. El sistema de drenaje urbano es un servicio público, y en consecuencia debe ser planificado en beneficio de la colectividad.
2. Planificación urbana integral. El sistema de drenaje urbano es parte de un complejo mayor, el sistema urbano integral y, en consecuencia, su planificación debe ser coordinada e integrada con la planificación urbana. ______________________
(*) El termino no debe ser aplicado a pequeños charcos o depresiones, sino a áreas de cierta magnitud, donde puedan ocurrir daños de alguna consideración, si se permitiera que las aguas se estancasen.
(**) Como no existe una distinción clara entre cauces de cierta magnitud y aquellos que no lo son, quedará para cada caso particular juzgar sobre la importancia de cada uno de ellos, teniendo como criterio el potencial del curso de agua de causar daños a personas y propiedades. Solo con la idea de fijar un orden de magnitudes, puede pensarse que quebradas con mas de 300 ha; de área tributaria, son por lo general de cierta magnitud.
3. Planificación del aprovechamiento de los recursos hidráulicos. El sistema de drenaje urbano es también parte del sistema de manejo de recursos hidráulicos y, en consecuencia, su planificación debe encajar dentro de la planificación del aprovechamiento de dichos recursos. Particularmente, es importante la coordinación entre el drenaje urbano y el control de inundaciones, en su nivel más amplio. El logro de los objetivos de un sistema de drenaje urbano debe alcanzarse con la visión restringida a una ciudad, localidad o problema específico, sino dentro del contexto regional e hidrográfico. Debe tenerse presente que si se alteran las condiciones
naturales de las aguas, los espacios que ellas originalmente ocuparon serán requeridos posiblemente en otros lugares, lo cual podría significar el traslado del problema.
4. Condiciones sanitarias. En ningún caso un sistema de drenaje urbano puede ocasionar un empeoramiento de las condiciones sanitarias de la población, sino que por el contrario debe mejorarlas.
5. Ecología. Contribuir al mantenimiento ecológico y ambiental de las ciudades y cuencas hidrográficas adyacentes, tiene especial significado en el proyecto de un sistema de drenajes.
1.9 Estrategias. Se define como estrategias generales al conjunto de medidas destinadas a lograr a nivel nacional los objetivos, en base a los principios señalados.
Las estrategias generales del drenaje urbano pueden ser, entre otras:
1. Elaboración de planes rectores básicos y complementarios. Es deseable elaborar, para las diferentes ciudades, planes rectores básicos y planes complementarios de los sistemas de drenajes, que contengan las acciones preventivas y correctivas principales necesarias, para la función básica y complementaria respectivamente. Estas acciones deben definirse a nivel de detalle tal, que permitan configurar una base sobre la cual apoyar las acciones futuras, que en el caso de obras serían proyectos definitivos. La elaboración de estos planes debe ser estructurada en armonía con las autoridades responsables del planeamiento urbano y del aprovechamiento delos recursos hidráulicos. Los planes referidos deben ser dinámicos, es decir, adaptables a las circunstancia cambiantes, pero sin alterar los principios y objetivos.
2. Educación e información. Aspecto importante es la concientización de la ciudadanía en general sobre la importancia de los drenajes urbanos y sobre la colaboración que ellas debe prestar al logro de su buen funcionamiento. La labor informativa debería alcanzar a las autoridades urbanas y a los profesionales proyectistas, lo cual puede lograrse mediante una adecuada difusión de los planes rectores básicos y de los planes complementarios.
3. Criterios de planificación y proyecto. La formulación consistente de criterios generales de planificación y proyecto es un punto fundamental, siendo las autoridades competentes las responsables de fijar las normas y procedimientos correspondientes.
4. Información básica. El mejoramiento y ampliación de la información básica disponible es requisito indispensable. Las limitaciones actuales en este aspecto son muy significativas e impiden en muchos casos la aplicación de técnicas y procedimientos modernos. Particular atención debe dársele a la información
topografía e hidrometeorológica, esta ultima en base al plan correspondiente¹ (*).
5. Investigación. Dentro de esta estrategia, la colaboración de las universidades y de los organismos públicos y privados, es indispensable con el propósito de adelantar programas de investigación de drenaje urbano que permitan desarrollar técnicas aplicables al país.
Lógicamente, la implementación de todas las estrategias generales señaladas debe tener en cuenta la situación actual del desarrollo urbano del país, particularmente algunas circunstancias, entre las cuales merece la pena destacar: el explosivo desarrollo que impide o limita la vigencia de muchos planes de desarrollo urbano y la existencia de áreas ya desarrolladas que carecen de drenajes.
______________________
(*) Los números entre paréntesis indican las referencias, que se incluyen al final del capítulo.
C. REFERENCIAS
1. CURIEL RODRIGIEZ, j. Plan Nacional de Instalaciones Hidrometeorológica, 1976 -1980. Caracas MOP, COPLANARH, CNHM, 1976. 3 VOL.
CAPITULO 2
GRADOS DE PROTECCIÓN EN DRENAJE URBANO Juan J. Bolinaga I. y Luis E. Franceschi A.
A. PERÍODO DE RETORNO
2.1 Consideraciones básicas. El gasto de proyecto es el evento máximo de escurrimiento contra cuyos efectos deben evitarse los daños e inconvenientes a que se refieren los objetivos 1 2. Por motivo de facilidad, se expresa el evento máximo señalado por su período de retorno, es decir, el número promedio de retorno, es decir, el número promedio de años que transcurren entre la ocurrencia de dos eventos iguales. Por ejemplo, si se acepta a título ilustrativo como evento máximo el correspondiente a un período de retorno de 25 años y que, en consecuencia, cualquier otro evento con una frecuencia menor o sea un período mayor de retorno, sí podrá causar daños e inconvenientes.
a) Probabilidad de no ocurrencia. La fórmula que liga las probabilidades de no
ocurrencia en un año cualquiera p con los períodos de retorno TR es 3 4:
𝑝 = 1 −𝑇1
𝑅 (2.1)
Asimismo, la probabilidad de ocurrencia J de un evento cualquiera en un período de retorno de n años viene dada por la ecuación:
𝐽 = 1 − 𝑝𝑛 (2.2)
O en función del período de retorno: 𝐽 = 1 − 1 −𝑇1
𝑅
𝑛
(2.3)
y finalmente, la probabilidad de ocurrencia en un año cualquiera j estaría ligada a la ocurrencia para el mismo período, mediante la relación:
𝑗 = 1 − 𝑝 = 𝑇1
𝑅 (2.4)
En el caso de drenaje urbano, el evento a considerar son los excedentes de aguas de lluvias, es decir, el escurrimiento que ellas generan. Sin embargo, comúnmente se utiliza la frecuencia de las precipitaciones como medida del grado de riesgo, lo
cual no es medida del grado de riesgo, lo cual no es una medida de la frecuencia de los escurrimientos 3 4. Conociendo las limitaciones referentes a datos hidrológicos y estando al tanto del hecho de que todavía en muchos procedimientos se sigue utilizando la frecuencia unida al evento precipitación, cuando se diga frecuencia ―n‖ años, se entenderá, a los efectos de este libro, la del evento de precipitación, y sólo cuando exista la posibilidad técnica o práctica de determinar frecuencia de escurrimientos y de las lluvias que los generan de las mismas. De cualquier forma debe tenerse siempre claro que la frecuencia de
lluvias, deja realmente indefinida la protección real seleccionada.
b) Factores determinantes en la selección del período de retorno. Los factores
principales que influyen en la fijación de la frecuencia de los eventos contra los cuales se debe dar protección, son:
1. Función. Si la función del sistema es básica o complementaria, pues la primera
se refiere a daños a personas y propiedades y la segunda a inconvenientes en el tráfico de personas y vehículos, entonces lógicamente el incumplimiento de la primera trae peores consecuencias.
2. Uso de la tierra. El uso de las áreas a ser protegidas, pues de acuerdo a él los
daños o inconvenientes pueden ser mayores o menores.
3. Tipo de vía terrestre. El tipo de uso de las vías terrestres, vialidad principal o
secundaria, autopistas o carreteras, etc., ya que ello está íntimamente relacionado con la magnitud de los inconvenientes al tránsito de vehículos.
4. Instalaciones especiales. Seguridad de instalaciones especiales como son los
cuerpos de bomberos, de policía, los hospitales, etc., dado que este tipo de daño ocasionaría problemas todavía mayores en la ciudadanía e imposibilitaría las labores de salvamento.
5. Seguridad nacional. Consideraciones de tipo militar y otras de seguridad
nacional.
Haciendo abstracción de los daños a personas, el método apropiado para determinar el período de retorno sería evaluar la relación beneficio – costo, para diferentes alternativas de protección 5 6 7 y elegir la mayor relación. Este método estrictamente económico, deja a un lado consideraciones del tipo estratégico y presenta serios inconvenientes de aplicación, pues resulta muy dificultosa la estimación de los beneficios (*), particularmente si deben extrapolarse al futuro. Si a los hechos anteriores se agrega, para el caso de la función básica, la posibilidad de pérdidas de vidas humanas, (las cuales en principio deberían ser protegidas contra todo riesgo, lo cual resulta imposible) se ve la necesidad de establecer en
la práctica ciertas reglas basadas exclusivamente en la experiencia y el buen juicio.
Sin embargo, conceptualmente la relación beneficio – costo es el camino correcto y se debe hacer todo esfuerzo por seguirlo, en especial cuando se presume puedan existir daños cuantiosos. Debe aclararse que lo anterior es sólo aconsejable cuando se analice la función básica, pues en el caso de la complementaria, aún en el supuesto negado (*) de que se dispusiera de información, resultaría impráctico y sin ningún objetivo. Analizar la metodología de la relación beneficio – costo, escapa a los límites de este texto y se aconseja al lector interesado dirigirse a la lectura especializada 8 9. De cualquier forma, los criterios que se exponen en el Aporte 2.2., pueden adoptarse cuando este tipo de estudio económico no puede llevarse a cabo.
2.2. Período de retorno para la función básica. Los períodos de retorno seleccionados en diferentes países y aún en la propia Venezuela, para la función básica o situaciones similares, son sumamente variables, desde una protección absoluta (estimación del evento posible), hasta 50 y 25 años de frecuencia, dependiendo de la magnitud de la ciudad y de las obras.
En Estados Unidos 1 2, independiente de otros factores influyentes, se ha extendido la idea de concebir la función básica con una protección correspondiente a la frecuencia de 100 años. En Europa es variable y hay casos, como en la ciudad de Viena, donde se ha trabajado para 500 años.
Por otra parte, en el caso de Venezuela, donde existen limitaciones de información básica una frecuencia diferente para cada uso de la tierra, es un refinamiento que no se justifica llevar a la práctica. El período de 100 años representa una probabilidad de ocurrencia del 1%, cifra que significa (Tabla 2.1. (**)) por ejemplo, que una propiedad con una vida útil de 20 años y ubicada en una planicie inundable durante ese lapso si el período de retorno fuese 100 años. Debe tomarse en cuenta que cualquier acción de tipo correctivo, que se proyecte para 100 años de frecuencia, representará seguramente un elevado costo.
Sin embargo, luego de analizar y comparar la práctica de diversos países, parece recomendable elegir 100 años como el período de retorno del gasto de proyecto que conlleva la función básica del drenaje urbano, pero dentro del siguiente (*) Los beneficios son en la realidad el valor de los daños que no se ocasionen; es decir, de aquellos que se evitan mediante las acciones que se tomen dentro de cada alternativa.
criterio: utilizar prioritariamente las acciones preventivas, disminuyendo así las
costosas acciones correctivas.
El anterior criterio tiene un significado muy importante que se debe tener siempre presente: que el gasto de proyecto tenga un período de retorno de 100 años, no
significa necesariamente que la obra a construir (acción correctiva) tenga una capacidad equivalente a ese gasto, sino por el contrario, se propicia que se utilicen acciones preventivas que permitan reducir esa capacidad.
El criterio referido se comprende al analizar, por ejemplo, el caso de la canalización de un río, considerado drenaje primario, para diferentes capacidades. Comenzando con la alternativa de no hacer ninguna modificación de no hacer modificación del cauce, existiría una planicie, cuya extensión se irá reduciendo a medida que se aumente la capacidad coincida con el gasto de proyecto. La alternativa a seleccionar no necesariamente tiene que ajustarse a esta última posibilidad, particularmente, si por ejemplo se regula el uso de las planicies.
Otro caso común sería el de un colector de drenaje secundario, por ejemplo, una tubería, que haya sido proyectada con una capacidad correspondiente al evento de 5 años; pero que al ocurrir el de 100 años, la altura de inundación aceptable (ver Aporte 2.3.) no es sobrepasada, o si lo fuera, bastaría con aumentar su capacidad sólo a un equivalente de 10 años, en cuyo caso el colector pasaría ser primario.
(*)Cuantificar y traducir a valores monetarios los inconvenientes que se pudieran causar al tránsito de personas y vehículos, es casi imposible, y en todo caso sería costosísimo realizar un estudio al respecto.
(**) Obtenida aplicando la ecuación 2.2 .
TABLA 2.1. – PROBABILIDAD DE OCURRENCIA (J) TR
(años)
VIDA ÚTIL DE LA OBRA O PROPIEDAD (años) 2 5 10 20 50 100 100 0,02 0,05 0,10 0,18 0,39 0,63 50 0,04 0,10 0,18 0,33 0,64 0,87 25 0,08 0,18 0,34 0,56 0,87 0,98
La aplicación del criterio anterior debe ser hecha en forma flexible, en especial en las ciudades ubicadas en áreas montañosas, donde la disponibilidad de tierras (*) es muy escasa; o en aquellas donde las zonas y planicies inundables son ya objeto de un uso intensivo y poseen un alto valor comercial, haciendo imposible la utilización de buena parte de las acciones preventivas, o donde la aplicación de éstas signifique costos mayores que los involucrados en la acción correctiva alternativa. En estos casos debe ponerse especial empeño en realizar, si fuera posible, un estudio económico, al menos de costos. Las instalaciones de tipo estratégico, tales como las de seguridad nacional y de uso militar, las de generación y transmisión de energía eléctrica, las plantas de tratamiento de aguas, las estaciones centrales de telecomunicaciones, estaciones de bomberos, hospitales y cualquier otra instalación de importancia vital para una ciudad, se deben proteger para un evento de 500 años. Esta protección que significa una probabilidad de ocurrencia de sólo 0,2%, puede ser tan sencilla como aumentar la cota mínima de las edificaciones nuevas, en el caso de que ellas existan, construir pequeños muros de protección o no usar las plantas inferiores para equipos que sean vitales en el funcionamiento de la instalación.
2.3. Período de retorno para la función complementaria. Los conceptos analizados para la función básica son igualmente válidos para la complementaria: la única diferencia radica en que se puede aceptar un riesgo mayor en materia de garantizar el tránsito de personas y vehículos.
Es práctica común delimitar la periodicidad del gasto de proyecto de acuerdo al uso de la tierra 1 10 11. También se usa como criterio el tipo de vía terrestre, el cual
es de importancia especial en las grandes ciudades, donde existe un intenso tránsito automotor, aún en las vías secundarias.
En la Tabla 2.2. se recomiendan los períodos de retorno en función del uso de la tierra, la cual incluye un solo período para cada uso y no unos límites como los establecidos en las referencias indicadas, por considerar que ellas corresponden básicamente a los EE.UU., donde por su extensión, la diversidad de usos es mucho mayor que en Venezuela.
La Tabla 2.2. debe ser empleada con flexibilidad, pues su aplicación estricta en cuanto a usos puede llevar a una subdivisión excesiva de las áreas urbanas, y complicar innecesariamente la fijación de los Período de retorno.
(*)Existen poblaciones donde limitar el uso de planicies inundables conllevaría, por la escasez de áreas urbanizables, frenar su desarrollo apreciablemente.
Típica zona residencial de alta densidad. Le corresponde 5 años de período de retorno (ver Tabla 2.2.) (cortesía de MARNR).
TABLA 2.2. – USO DE LA TIERRA Y PERÍODOS DE RETORNO FUNCIÓN COMPLEMENTARIA (*)
TIPO DE USO TR
(años)
a) ZONAS DE ACTIVIDAD COMERCIAL 10
b) ZONAS DE ACTIVIDAD INDUSTRIAL 10
c) ZONAS DE EDIFICIOS PÚBLICOS 10
d) ZONAS RESIDENCIALES MULTIFAMILIARES
DE ALTA DENSIDAD (R6, R7, R8, R9 Y R10) 5
e) ZONAS RESIDENCIALES UNIFAMILIARES Y MULTIFAMILIARES DE BAJA DENSIDAD (R1, R2, R3, R4 Y R5) (**)
2 f) ZONAS RECREATIVAS DE ALTO VALOR E
INTENSO USO POR EL PUBLICO 2
g) OTRAS ÁREAS RECREATIVAS 1
(*) LA LETRA R SE REFIERE A LAS ZONIFICACIONES USUALES EN EL PAÍS
(**) SE ENTIENDE POR BAJA DENSIDAD A VALORES
Por ello, cuando se menciona el tipo de uso, debe entenderse el dominante en el área. Cuando no exista uso predominante, se puede tomar conservadoramente el de mayor período de retorno.
En Venezuela no ha sido establecida una clasificación oficial de los tipos de vías terrestres urbanas; es así como existen desde las superautopistas hasta las viejas calles de trazado colonial e inclusive las no pavimentadas de los barrios en proceso de formación. La Tabla 2.3. ha sido elaborada con una división tentativa, pero sencilla y de fácil interpretación.
La Tabla 2.3. es un complemento de la 2.2.; es decir, una vez establecidos los períodos de retorno de acuerdo a esta última, debe comprobarse si dentro de las diferentes áreas existen vías terrestres a las que corresponden en Tabla 2.3., unos períodos de retorno mayores, y si éste fuese el caso, se utilizarían estos últimos para la vía en cuestión.
TABLA 2.3. – TIPO DE VÍA Y PERÍODO DE RETORNO MÍNIMO FUNCIÓN COMPLEMENTARIA (*)
TIPO DE VÍA TR
(años) VIALIDAD ARTERIAL
AUTOPISTAS URBANAS Y
AVENIDAS QUE GARANTIZAN LA COMUNICACIÓN BÁSICA DE LA CIUDAD
10
VIALIDAD DISTRIBUIDORA
VÍAS QUE DISTRIBUYEN EL
TRÁFICO PROVENIENTE DE LA VIALIDAD ARTERIAL O QUE LO ALIMENTAN
5
VIALIDAD LOCAL
AVENIDAS Y CALLES CUYA
IMPORTANCIA NO TRASPASA LA ZONA SERVIDA 2 VIALIDAD ESPECIAL ACCESO A INSTALACIONES DE SEGURIDAD NACIONAL Y
SERVICIOS PÚBLICOS VITALES
10
(*) ESTA TABLA DEBE USARSE COMO COMPLEMENTO Y CONJUNTAMENTE CON LA TABLA 2.2.
Zona residencial bifamiliar, a la cual le corresponde un período de retorno de 2 años (ver Tabla 2.2)
B. LÍMITES DE INUNDACIÓN
Tal cual se definió en el Aporte 1.5., límites de inundación son las alturas máximas de agua aceptables en los diferentes sitios de una ciudad, cuyas magnitudes dependen de la función que cumpla el sistema.
2.4. Función básica. Si se quieren evitar daños a las propiedades, no debe permitirse en principio que las aguas pasen sobre las aceras, lo cual limitaría la altura máxima en las calles y avenidas a 15 o 20 cm según el tipo de brocal. Sin embargo, existe frecuentemente una diferencia positiva de cota entre las entradas de las edificaciones y la acera, lo cual permite una altura adicional, que deberá fijarse luego del análisis de cada caso en particular.
Asimismo, en áreas verdes, tales como parques, pueden admitirse, en muchos casos, alturas mayores a los 15 ó 20 cm, sin que ello cause problemas significativos. Al fijar esta altura máxima, se debe tener en cuenta que nunca debe ser mayor que la necesaria para que un vehículo de emergencia pueda transitar, lo que la situar en el orden en el orden de los 50 cm, en cualquier tipo de vía terrestre. En calles de mucha pendiente, la altura máxima puede estar limitada por la velocidad de las aguas que pueda aceptarse, sin poner en peligro la vida de personas o la seguridad de los vehículos. En este sentido, no deberían, en principio admitirse velocidades en exceso de 1 m/seg, cuando la altura de agua es superior a 10 cm.
Típica vialidad local de una población pequeña del país. Período de retorno asignado 2 años (ver Tabla 2.3.)
Los límites anteriores se refieren a áreas inundables y no a planicies inundables (ver Aporte 1.7). En esta últimas, (*) las alturas de agua están determinadas por la hidráulica del cauce o de las obras que lo hayan sustituido. Cuando existan puentes, pontones o estructuras similares sobre cauces naturales o conductos artificiales del drenaje primario, deben analizarse los siguientes hechos:
1. Remanso. Impedir que los remansos que dichas estructuras puedan generar
durante su funcionamiento básico, extiendan la planicie inundable fuera de los límites aceptables.
2. Altura admisible. En los casos en que el funcionamiento básico implique que
las aguas superen la rasante de la vía que cruza sobre la estructura, las alturas máximas admisibles deben ajustarse a lo dicho en este mismo aporte, para áreas inundables.
3. Estabilidad. Si la vía a la cual pertenece la estructura es arterial o
distribuidora (ver Tabla 2.3. para definición) debe garantizarse su estabilidad estructural y de fundaciones, para el evento de escurrimiento de la función básica (**). Para los casos de estructuras en vialidad local el evento sería menos de 10 años, y para vialidad especial 500 años, si la caída de la estructura supone el aislamiento total de la instalación servida.
(*) Se refiere a la planicie inundable original
si no se ha tomado ninguna acción correctiva para reducirla, o a la final que resultare si fuese el caso contrario.
(**) Puede suceder que en un evento de menor período de retorno ocasione mayor socavación. Esta posibilidad debe ser tomada en cuenta.
2.5. Función complementaria. Sobre la problemática de fijar unas profundidades o anchos de inundación máximos que no molesten significativamente el tráfico de personas y vehículos, existen diversidad de criterios1 2 1011 en muchos casos bastante rígidos, particularmente cuando se refieren al movimiento de personas. Debe tenerse en cuenta que ellos provienen de países de climas templados, donde las Lluvias son menos intensas pero más permanentes que en climas tropicales. En el caso de Venezuela, aun para frecuencias tan altas como para un período de retorno de 2 años, la intensidad es generalmente tan fuerte, qué durante su ocurrencia resulta dificultoso no solamente que las personas caminen a la intemperie, sino que los vehículos transiten por lo menos a cierta velocidad, pues el golpeteo de la lluvia, sobre el parabrisas dificulta la visibilidad.
De acuerdo al análisis anterior, parece prudente aceptar un ancho máximo de inundación de 3 metros, que corresponde a la longitud transversal normal de un canal de circulación, y significa para una pendiente transversal de la calle de 2%, una altura máxima de 6 cm, que no crea inconvenientes significativos. Para pendiente transversales menores de 2%, que es el caso de muchas calles de las antiguas zonas urbanizadas del país, lo recomendable sería no permitir alturas superiores a los 6 cm. La escogencia final depende en gran parte de los buenos juicios del proyectista, al analizar los tipos dé vías terrestres, la intensidad del tránsito y las pendientes longitudinales y transversales,
Adicionalmente es conveniente para la elaboración de proyectos definitivos tener en mente las siguientes recomendaciones adicionales:
Flujo transversal. Cuando exista flujo superficial normal o casi normal al eje dé la vía, él cual se presenta por lo general en vías con sección transversal sin coronamiento, la altura de flujo no debe exceder los 5 cm en calles loca-les, y no se debe admitir en la vialidad arterial ni en la distribuidora.
Aguas en depresiones (*). Se pueden admitir alturas hasta de 15 cm en calles locales, pero nunca más que la al-tura del brocal. En la vialidad arterial y distribuidora, no debe admitirse más de 5 y 10 cm respectivamente.
Aguas en parques y zonas recrea-dónales, la altura de inundación permitida no debe fijarse dé una manera numérica general; pero puede adoptar-se el criterio de admitir zonas inundables, que no impidan el desalojo de las personas o al menos les permitan llegar cómodamente a lugares de resguardo.
Estacionamientos y jardines de edificaciones y viviendas. En estacionamientos se pueden admitir hasta 10 cm, siempre y cuando existan caminos altos de acceso a los automóviles, y 5 cm, cuando no. En los jardines de edificaciones y viviendas, parece apropiado un valor máximo de 10 cm siempre que la elevación dé la edificación lo permita.
Ejemplo 2.1. En la Figura 2.1. Se muestra esquemáticamente una pequeña ciudad, señalándose los usos dé la tierra y la Vialidad correspondiente. El centró dé la ciudad, donde están las edificaciones públicas, es una zona de alta actividad comercial. A continuación se indican los diferentes grados de protección para los cuales deberá estructurarse el sistema de drenaje correspondiente de acuerdo con lo pautado en este capítulo. Función básica. El sistema actual de drenaje.
1. (*) Aquí, al contrario de la definición de aguas estancadas (Aparte 1.7.), se entiende por depresiones a á-reas inundables de muy pequeña extensión.
primario está constituido por el río y la quebrada que cruzan la ciudad y un canal artificial que desagua la zona industrial F hacia el río, ya que esta zona no tiene salida natural para las aguas y el canal tiene una capacidad superior a la que sería necesaria para la función complementaria. Las planicies inundables de estos tres drenajes deberán ser determinadas para 1OO años. Debe tenerse en cuenta que si la extensión de dichas planicies causa daños en la ciudad, las obras qué se construyan para reducirlas pueden
ser proyectadas para gastos inferiores al evento de 100 años, con tal que la nueva planicie resultante para esa frecuencia cumpla con el objetivo básico.
Los puentes de las Av. Páez y Sucre situados sobre el río y la quebrada y los de las auto-pistas, deberán tener una sección libre suficiente para pasar el evento de 100 años o una sección menor, siempre que se garantice que el remanso de aguas que ocasiona la crecida de 100 años no creará una planicie inundable que cause daños a personas y propiedades; la estabilidad estructural de ellos debe ser garantizada para el período de retorno señalado; no así el situado en la única vía de acceso al hospital, que deberá serlo para 500 años y el ubicado en la zona industrial E, sólo para 10 años.
Deberá comprobarse que para un evento de 500 años el aeropuerto, la instalación militar y el hospital, no serán inundados y que serán accesibles al menos por vehículos de emergencia.
Deberá, asimismo, comprobarse que el drenaje secundario, conjuntamente con el superficial, ambos proyectados de acuerdo a la función complementaria, pueden desaguar el evento de 100 años, sin causar daño a las personas y a las propiedades.
Función complementaria. - Las acciones correspondientes a la función complementaria, deben concebirse dentro de los siguientes grados de protección (ver Tabla 2.2.):
Centro dé la ciudad 10 años Zonas Industriales (E y F) 10 años Zonas residenciales de alta Densidad (B, D y H) 5 años Zonas residenciales de baja densidad (A, C y G) 2 años
Estadio 2 años
Instalaciones deportivas 1 año
El drenaje de aeropuertos escapa al alcance de este libro, y generalmente, se rige por criterios y normas especiales.
De acuerdo a la Tabla 2.3., debe comprobarse lo correspondiente al drenaje superficial de las diferentes vías terrestres (la Figura 2.1. no indica vialidad local, salvo la calle mostrada en la zona industrial E). Esta comprobación consiste en observar si los valores mínimos de la Tabla 2.3., para cada tipo de vía, son o no excedidos por el grado de protección de la zona a la cual pertenecen o atraviesan; por ejemplo, la Avenida Páez, es vialidad arterial, correspondiéndole en consecuencia un valor mínimo de 10 años; sin embargo, dicha avenida atraviesa zonas residenciales de alta (5 años) y baja (2 años) densidad (Zonas B y D y Zonas A y G); lo cual indica que para la función complementaria, aún en esas zonas, la Avenida Páez debe ser protegida para 10 años. El caso contrario sería el de las calles del centro de la ciudad que, por ser vialidad local, tienen un valor mínimo de 2 años; pero, por pertenecer al centro de la ciudad le corresponden en definitiva 10 años.
• Los grados de protección mínimos serían en consecuencia;
— Vialidad arterial (autopista urbana, Avenidas Bolívar, Páez, Sucre y Sojo y distribuidores en la autopista regional).
— Vialidad distribuidora (la indicada en las diferentes zonas)
— Vialidad local (calles no indicadas, y la mostrada en la zona industrial E)
— Vialidad especial (acceso al aeropuerto, calles de comunicación del cuartel con las Avenidas Páez y Bolívar, y la calle de unión del hospital a la Avenida Bolívar)
La autopista regional, así como la antigua carretera, ésta última fuera de los límites de la ciudad; escapan al alcance de este libro, por ser más bien materia de drenaje de carreteras y autopistas.
• Los grados de protección mínimos serían en consecuencia;
— Vialidad arterial (autopista urbana, Avenidas Bolívar, Páez, Sucre y Sojo y distribuidores en la autopista regional).
— Vialidad distribuidora (la indicada en las diferentes zonas)
— Vialidad local (calles no indicadas, y la mostrada en la zona industrial E)
— Vialidad especial (acceso al aeropuerto, calles de comunicación del cuartel con las Avenidas Páez y Bolívar, y la calle de unión del hospital a la Avenida Bolívar)
La autopista regional, así como la antigua carretera, ésta última fuera de los límites de la ciudad; escapan al alcance de este libro, por ser más bien materia de drenaje de carreteras y autopistas.
C. REFERENCIAS
1. URBAN LAND INSTITUTÉ, NATIONAL ASSOCIATION OF HOME BUILDERS, AMERICAN SÓCIETY OF CIVIL ENGI-NEERS, New York. Residential, Storm Water. Management: objectives, principies and design considerations. New York, 1975.
2. WRIGHT-McLÁUGHLIN ENGINEERS, Denver. Urban storm drainage, Criteria manual. Denver Regional Council of Governments and the Urban Drainage and Flood Control District, 1971. 2 vol.
3. LINSLEY, R. K; KOHLER, M.A.; PAUL-HUS, J.LH. Hidrología para ingenieros. Trd de A. Deeb et al. Bógotá. McGraw-Hill Latinoamericana, 1977.
4. VIESSMAN Jr, W; HARBAUGH, T.E.; KNAPP, J.W. Introduction to hydrology. New York. Intext Education Publishers, 1972.
5. COLYER, P.J.: PETHICK, R.W. Storm drai-nage design methods. A literature review. Wallingford (England). TRRL, 1976.
6. OPPORTUNITIES FORTNNÓVATION IN SEWAGE, A WATER RESEARCH CEN-TER CONFERENCE. University of Reading (England), 1977. Economics and the design of seyvers. Paper Nº 1, Session Nº 1.
7. LINSLEY, R.K.; FRANZINI, J.B. Water resoúrces engineering. 2d. Rev. Ed, New York. McGraw-Hill, 1964.
8. NACIONES UNIDAS. Manual "de proyectos de desarrollo económico. México, 1958.
9. WALESH, S.G.; VIDEKOVICH, R.M. Urbanization: Hydrologic-hydraulic - damage effects. Journal of the Hydraulics Division ASCE (New York) Vol. 104, Nº HY2. February 1978. p. 141.
10. AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS, New York. Design and construction of sanitary and storm sewers. Manual and reports on engineering practice Nº 37. New York, 1970.
11. VENEZUELA, INSTITUTO NACIONAL DE OBRAS SANITARIAS. DIRECCIÓN GE-NERAL DE PROYECTOS. Normas e instructivos para el proyecto de alcantarillados. Caracas, 1975.
CAPITULO 3
PLAN RECTOR BÀSICO
Juan J. Bolinaga I. A.
PLANIFICACIÓN GENERAL
Estrategia fundamental para alcanzar los objetivos propuestos, es establecer un proceso adecuado de planificación, que permita, desde sus propios comienzos, integrar y coordinar todos los estudios y análisis necesarios en las diversas etapas. Esta coordinación e integración no Se refieren solamente al drenaje urbano, sino á un marco mas amplió, tal como lo es el de la planificación urbana y el del aprovechamiento de los recursos hidráulicos.
Los pasos a dar entre el planteamiento inicial del problema y la elaboración final de los planos y especificaciones para la construcción de un sistema de drenajes, pueden agruparse en dos etapas, generalmente aceptado en todos 16 países 12 3 4 5, a saber:
1. Planificación general, que conduce a la elaboración de un plan general del
sistema de drenaje(*)
2. Planificación de proyectos, que conduce a la elaboración de toda la documentación necesaria para construir obras específicas (acciones correctivas).
En algunas; ocasiones, la primera etapa se divide en dos, correspondiendo una a la función básica y la otra a la complementaria. El hecho anterior permite establecer
(*) Denominado plan maestro en muchos países.
El plan rector básico es un documento que incluye a nivel general las acciones
preventivas y correctivas, qué son necesarias para que el sistema de drenajes dé una determinada población, o de parte de ella, cumpla con su función básica. Constituye la primera etapa del proceso.
El término "nivel general" se refiere a una definición tal dé las acciones, que per-mita conocer las magnitudes, ubicaciones y áreas tributarias del drenaje primario, y las medidas qué deben tomarse para el manejo de las planicies y áreas inundables. De aquí se deduce que un plan rector no define él sistema de drenaje secundad-río ni el superficial —aunque estos cumplan funciones básicas, ni tampoco establece las medidas preventivas, relacionadas con éstos dos últimos tipos dé drenaje.
El concepto señalado en la definición sobre la extensión física del área abarcada por un plan rector, debe ser interpretado así: lo ideal es que pueda estudiarse conjuntamente la población total bajo análisis y las áreas tributarias totales de los cauces naturales que pasan a través de ellas (*); pero pueden y es conveniente en la práctica definir áreas menores, bajo el criterio de fijar los límites de acuerdo a unidades hidrográficas independientes (*).
Por otra parte, recordando la definición del término cauce natural (ver Aparte 1.7), puede decirse que las áreas tributarias del drenaje primario, que unidas conforman la extensión total del plan rector, no deben superar a los efectos prácticos, unas 300ha Aproximadamente.
Aunque podría exigirse un plan rector para cada población, en la practica, si las poblaciones son pequeñas (**), el plan rector básico y el plan complementario se realizarán en una sola etapa, salvo en aquellos casos donde la población es atravesada por un cauce natural de cierta magnitud (ver Aparte 1.7).
Es aconsejable tener en cuenta, cuando se trate de varias poblaciones pequeñas cercanas dentro de una misma unidad hidrográfica, estudiar la posibilidad de elaborar un solo plan rector básico, si este fuese necesario de acuerdo a lo dicho en el párrafo anterior.
En la Figura 3.1. se muestran, a título de ejemplo, las extensiones posibles para un caso específico. La selección final entre las alternativas dependerá del grado de independencia de funcionamiento hidráulico de los diferentes cauces, de la propia magnitud de las cuencas y de los recursos Disponibles para elaborar el plan rector.
Los planes complementarios consisten en un documento que incluye a nivel general las acciones preventivas y correctivas, que son necesarias para que el sistema de drenajes de un sector de una población cumpla con la función complementaria.
Él término "nivel general‖, corresponde a una definición tal de las acciones correctivas, que permita conocer las magnitudes, ubicaciones y áreas tributarias del drenaje secundario y las recomendaciones generales referentes al drenaje superficial (*). Asimismo, la definición anterior comprenda las accionas preventivas y correctivas, que puedan surgir con motivo de la comprobación del funcionamiento básico de los drenajes superficial y secundario.
La extensión física de un plan complementario puede ser diversa, pero en cualquier caso debe adoptarse como criterio, coincidir con una o la unión de varias de las áreas tributarias definidas en el plan rector básico correspondiente. Cuando la extensión elegida sea pequeña (**), el plan complementario y el proyecto definitivo se realizarán en una sola etapa. La Figura 3.2., es explicativa respecto a la extensión de un plan complementario. El proyecto definitivo es un documento que incluye, a nivel detallado, una o varias acciones correctivas (***), destinadas a cumplir con la función básica o con la complementaria.
El término "nivel detallado" se refiere a una definición tal de las acciones correctivas, que permita construirlas adecuadamente. El proyecto definitivo puede corresponder al drenaje primario, al secundario o al superficial (*).
La extensión de los proyectos depende del tipo y magnitud de las obras (acciones correctivas), teniendo cuidado con mantener una secuencia lógica en la ejecución de ellos.
(*) En realidad, rigurosamente hablando, sólo con unidades hidrográficas independientes aquellas que desaguan directamente en cuerpos de agua que pueden considerarse a efectos hidráulicos estables (mares, lagos, etc.); por lo cual en la práctica, para establecer estos limites deberá tenerse en cuenta cada caso en particular, analizando para cada uno de ellos, la influencia del cauce receptor, sobre el afluente que sé pretende estudiar por separado. Por lo general, esta subdivisión es factible.
(**) A título preliminar puede suponerse corno poblaciones pequeñas aquellas menores de 300 ha de extensión, pero tomando en cuenta en cada caso el uso de la tierra.
(*) Debe recordarse que el trazado y ubicación del drenaje superficial está prioritariamente ligado a consideraciones de tipo urbanístico y vial. De allí que el plan complementario sólo incluirá recomendaciones generales al respecto.
(**) Podría adoptarse un valor de 10 ha, a título indicativo, pero analizando cada caso en particular.
(***) Se excluyen las acciones preventivas, por cuanto el "proyecto final" de ellas no es una labor del ingeniero de drenajes, sino del urbanista, del abogado y de las autoridades competente.
EXTENSION DE LOS PLANES RECTORES BASICOS
ALTERNATIVA IDEAL: UN SOLO PLAN PARA TODA LA UNIDAD HIDROGRÁFICA (TOTALIDAD DE LAS POBLACIONES)
SEGUNDA ALTERNATIVA: UN SOLO PLAN PARA TODA EL ÁREA AGUAS ARRIBA DEL PUNTO “M” (TOTALIDAD DE LAS POBLACIONES)
TERCERA ALTERNATIVA: UN PLAN PARA CADA POBLACIÓN; NO SERIA NECESARIO PARA LAS POBLACIONES B Y F, POR SER PEQUEÑAS Y SIN CAUSES NATURALES DE CIERTA MAGNITUD. LAS
POBLACIONES C, D Y E SON TAMBIÉN PEQUEÑAS, PERO SI TIENEN CAUSES NATURALES DE CIERTA MAGNITUD
CUARTA ALTERNATIVA: IGUAL A LA ANTERIOR PERO CON DOS PLANES PARA LA POBLACIÓN A: UNO PARA EL SECTOR A1 Y EL OTRO PARA EL RESTO, PODRÍA TAMBIÉN ELEGIRSE LA POSIBILIDAD DE UN SOLO PLAN PARA LAS POBLACIONES C, D Y E
B. CONTENIDO DEL PLAN
De acuerdo a lo establecido en el subtítulo anterior, para definir el contenido de un plan rector básico, se hace necesario diferenciar las diversas acciones preventivas y correctivas que lo conforman.
3.1. Acciones preventivas. El plan rector básico tiene su apoyo fundamental en la delimitación de las planicies y áreas inundables, pues es en esas zonas donde pueden sufrir mayores daños a personas y propiedades. La extensión de estas zonas dependerá tanto de la magnitud del gasto de proyecto de la función básica, como de las acciones correctivas que se adopten para
disminuir esa extensión. Sin embargo, salvo que la alternativa seleccionada fuese a eliminar totalmente las planicies y áreas inundables (*), se hará necesario establecer unas normas de manejo de ellas; es decir, un conjunto de acciones preventivas que garanticen que no ocurrirán daños ni a personas ni a propiedades, en aquellas zonas que puedan, a pesar de las obras, ser cubiertas por las aguas.
Existe una diversidad de accionas preventivas, siendo las más comunes las indicadas en los literales siguientes, las cuales no son excluyentes entre si.
a) Uso de la tierra, El plan rector básico debe contener recomendaciones específicas sobre el uso de planicies y áreas inundables.
Estas recomendaciones pueden ir desde prohibir totalmente la utilización de esas zonas, hasta admitir desarrollos de diversos tipos. En cualquier caso, los usuarios deben tener plena conciencia de los riesgos que corren. Sin embargo, de acuerdo a los principios establecidos (Ver Aparte 1.8), es aconsejable limitar significativamente el uso de la planicie inundable resultante, escogiéndose por lo general usos como áreas verdes, parques o en última instancia aquellos de muy baja densidad de utilización.
El criterio anterior se aplica fácilmente en nuevas ciudades o en aquellas que sufrirán una transformación y expansión significativa; pero resulta difícil de llevar a la práctica en poblaciones grandes* con un buen grado de utilización actual de planicies inundables, En este último caso, si no es técnica o económicamente viable construir acciones correctivas que eliminen los riesgos o desalojar las áreas ocupadas, habrá que recurrir a otro tipo de acción preventiva, como son las indicadas en los literales b) y c) de este mismo aparte.
b) Uso de edificaciones e instalaciones. En aquellos casos donde, bien porque ya existe uso de la tierra en las planicies y áreas inundables o porque este uso va a ser permitido (*), pueden aplicarse acciones preventivas, dirigidas a fijar normas en la construcción y uso de edificaciones e instalaciones, tales como:
1. Cotas mínimas de la planta inferior; es decir, sobre elevar las nuevas edificaciones o instalaciones.
2. Limitar el uso de las plantas inferiores, como puede ser la eliminación de sótanos, o impedir que éstos y las plantas balsean utilizados como residen-cia o asiento de equipos costosos o mercancía valiosa.
Río Guaire en Caricuao (Caracas). Nótese el alto grado de utilización de planicie inundable. (Cortesía del MARNR).
c) Pronóstico de inundaciones. Los sistemas de pronóstico de inundaciones
contribuyen en alto grado a la disminución de los daños. Estos sistemas consisten en un conjunto de instalaciones hidrometeorológicas y de comunicación que unidos a estudios de la onda de crecida, permitan con suficiente antelación predecir aproximadamente los niveles que puedan alcanzar las aguas, dando lugar así al desalo oportuno de las zonas afectadas.
Este tipo de acción no es siempre utilizable, tanto porque resulte orenoso, como porque existan ríos con crecidas violentas; es decir, con tan rápido desplazamiento de las aguas que impida cualquier alarma a tiempo.
El uso de computadores abre grandes posibilidades en este campo, mediante el empleo de modelos de simulación (ver Aparte 6.16). El análisis del tema de pronóstico de inundaciones escapa al alcance de este libro, por lo que se refiere al lector a literatura sobre el tema6.
d) Vías terrestres. Además de las indicaciones referentes a uso de la tierra,
deben hacerse sugerencias respecto al trazado de vías terrestres, e inclusive al uso de ellas como obra de drenaje; uno puede ser, por ejemplo, la utilización de una vía como dique marginal, en cuyo caso la acción pasaría a ser correctiva.
Pueden también indicarse cambios de usos; por ejemplo, recomendar que una
vía determinada de tráfico actual intenso sea sólo utilizada en forma restringida.
e) Conservación y mantenimiento. Tema importante en las medidas
preventivas, son las recomendaciones referentes a la conservación de cuencas y áreas tributarias en general y al mantenimiento, tanto de los drenajes primarios en si, como de sus áreas contribuyentes.
En este renglón entrarían la réforesta ción y restitución de cobertura vegetal; las regulaciones sobre modificaciones apreciables de la topografía original; las normas referentes a explotación dé los materiales que conforman los cauces naturales, y otras similares.
f) Información: Este tipo de acción preventiva abarca todo lo relativo a
suminis-trar al público en general información suficiente para hacerlo consciente de la problemática. De particular interés sería un adecuado señalamiento de las planicies y áreas inundables y una divulgación apropiada sobre los riesgos involucrados y la importancia del mantenimiento (*).
El suministro de información debe extenderse a los urbanistas planificadores hidráulicos y autoridades competentes, con un mayor grado de detalle, primordialmente con el fin de garantizar que las acciones preventivas propuestas sean llevadas a la realidad.
3.2. Acciones correctivas. Siempre que los análisis y estudios concluyan que las acciones preventivas no son suficientes para garantizar los grados de protección indicados para la función básica (ver Aparte 2.2.), se hará necesario
poner en ejecución acciones correctivas; es decir, definir dentro de los planes rectores básicos el drenaje primario.
Existe, con respecto a lo dicho en el párrafo precedente la siguiente salvedad: no se incluirán en el plan rector aquellos drenajes primarios que provengan de drenajes originalmente secundarios, cuyas dimensiones a modificadas son modificadas al comprobársele su funcionamiento básico (ver Aparte 1.6); pues esta labor se hará a nivel de planes complementarios. Asimismo, se consideran en principio drenajes primarios aquellos necesarios para desaguar, si así lo ameritan, zonas de aguas estancadas (*).
Las acciones correctivas más usuales han sido mencionadas en el Aparte 1.3.; de ellas conviene destacar como las más comunes en drenaje primario las siguientes:
1. Rectificación, protección y limpieza de cauces naturales. Esta acción com-prende modificaciones del alineamiento y secciones de los cauces, como pueden ser cortes de meandros, eliminacion de barras y similares; protección de taludes y de estructuras existentes y limpieza o eliminación de escombros, basuras o cualquier desperdicio que obstaculice el libre movimiento de las aguas.
Canalizaciones y diques marginales. Quedan incluidas todas las modifica-ciones de la sección transversal de los cauces, bien sean de tierra o revestidas, incluyendo los diques marginales.
Obras de amortiguación de crecidas. Son por lo general embalses y lagunas, que retienen total o parcialmente los volúmenes de agua. Estas obras pueden ser proyectadas exclusivamente con estos fines o conjuntamente con otros de aprovechamiento de los recursos hidráulicos.
Conductos artificiales. Dentro de este tipo conviene destacar los canales y tuberías de regular y gran tamaño.
Población de Carora (Estado Lara), construida en buena parte sobre la planicie inundable del río Morere. (Cortesía del MARNR).
Típica canalización de cauce natural, pana reducir totalmente la planicie inundable (Quebrada Catuche en Caracas).
5. Remoción de obstáculos. La remoción total o modificación de estructuras existentes, tales como puentes, pontones o alcantarillas, es una acción co-rrectiva muchas veces utilizada.
6. Modificación de planicies y áreas inundables. El rellano total o parcial de
planicies y áreas inundables, puede ser también en algunos casos una solución viable.
En el plan rector básico, la informaciones a suministrar sobre las acciones, correctivas propuestas serán al menos las siguientes: tipo de obra (*), ubicación y extensión, dimensiones preliminares y costos tentativos. Especial importancia, tiene la clara delimitación de las planicies y áreas inundables resultantes de
dichas acciones; así como la diferenciación de las áreas tributarias de los cauces y conductos artificiales del drenaje primario, indicando los puntos donde debe conectarse el drenaje secundario o el superficial, según sea el caso.
C. Características Generales del Plan
3.3. Horizontes del plan rector básico. Se ha mencionado anteriormente la importancia de que los planes sean de carácter dinámico, es decir, adaptables a las condiciones cambiantes del desarrollo urbano. Sin embargo, está propiedad básica de la planificación -el dinamismo- se traduce, muchas veces en su propia negación; pues parecería, a veces que los planes se hacen justamente para ser modificados. Para los sistemas de drenajes, como para casi todos los servicios públicos, el carácter dinámico es importante; pero casi siempre que se respete un marco de referencia de índole general, que es justamente el plan rector básico. Los cambios cuando sean necesarios, deben en la medida de lo posible concentrarse en los planes complementarios.
Lo dicho al comienzo del párrafo anterior, está tipificado en aquellas ciudades donde se han planificado y construido drenajes primarios, en gran parte siguiendo el complejo de ríos y quebradas y de acuerdo a un uso de la tierra y a unos límites de áreas urbanizables; pero de hecho ha sucedido que en estos usos han sido sustancialmente modificados con mucha anterioridad al horizonte de planificación y la ciudad se ha desarrollado más allá de los límites originalmente previstos, resultando un aumento de la escorrentía, y, en consecuencia, gastos que superan las capacidades de los drenajes existentes; esto sin tomar en cuenta el aumento de los aportes sólidos y la propia destrucción del sistema natural de drenajes.
Cumplir con el marco de referencia delimitado en un plan rector básico, depende de que él haya sido concebido de acuerdo a hipótesis de desarrollo urbano sólidamente fundadas. Resulta, entonces, no aconsejable elaborar un plan de drenajes de este tipo, con un horizonte más lejano que el del plan de desarrollo urbano correspondiente, por lo que en principio habría que elegir horizontes coincidentes. Sin embargo, por la propia rigidez de las obras – acciones correctivas – del drenaje primario, particularmente aquellas de gran envergadura, (como pudieran ser embalses o canalizaciones de ríos, que además no son obras siempre adaptables a construcción en etapas) conviene elegir horizontes no menores de 30 años y preferiblemente de 50 años (*).
Debe entenderse que los plazos mencionados, cuando sean mayores que los del plan urbano, implica la necesidad de proveer por un tiempo mayor en el futuro los posibles usos de la tierra involucrados. De cualquier forma, debe tenerse conciencia de que casi con toda seguridad las áreas tributarias de embalses, canalizaciones u obras similares permanecerán razonablemente invariables, salvo en aquellos casos en que las áreas urbanizadas no previstas sean una parte significativa del total de la cuenca; y que, por otro lado, el
patrón de escurrimiento deja de depender del uso de la tierra, si este no afecta apreciablemente el porcentaje de áreas impermeables (**).
3.4. Relación con el desarrollo urbano. Se ha dicho que la problemática con el drenaje urbano forma parte de una mayor, la del desarrollo de las ciudades, de allí la importancia que tienen de mantener una estrecha coordinación entre el planificador urbano y el de sistema de drenaje.
(*) Los planes de desarrollo urbano rara vez abarcan más de 30 años.
(**) Los porcentajes de áreas impermeables para zonas residenciales de alta densidad, comerciales o industriales son muy parecidos.
Es muy común que la definición del drenaje sea una labor de encajarlo en un sistema urbano, que ha sido concebido sin tomar debidamente en cuenta la disposición de las aguas de lluvias. Esto origina un encarecimiento de las obras requeridas y un entorpecimiento de la vida en las ciudades (*).
Lograr una coordinación apropiada entre drenaje y desarrollo urbano, consiste justamente en establecer un plan rector básico (marco de referencia) que sea respetado por todos. Lo anterior solo se logra si el plan es una labor conjunta de los profesionales del drenaje y los urbanistas. Sin embargo, se dan a continuación unas pautas, cuyo cumplimiento facilitaría la coordinación:
1. Sistema natural de drenaje. Debe conservarse el sistema natural de drenaje de las áreas a ser urbanizadas. En el caso de que no fuera posible, debe garantizarse una salida adecuada de las aguas, es decir, suplir una capacidad de desagüe al menos igual a la del cauce sustituido, teniendo especial cuidado en no generar daños en las planicies inundables situadas debajo de dicho cauce (**).
2. Usos conformes con planicies y áreas inundables. Las planicies y áreas inundables correspondientes al estado actual deben ser destinadas en principio para usos de tipo recreativo o zonas verdes. Sólo cuando existen razones justificadas deben considerarse otros usos (***).
3. Protección de cuencas hidrográficas. No deben propiciarse desarrollos en las cabeceras de cauces naturales, cuando estas no estén siendo utilizadas, ni intensificar su uso cuando ya lo estén.
Si a las tres pautas anteriores se agrega la recomendación de que al menos el urbanista disponga, para la elaboración de un plan de desarrollo urbano, de un plano indicativo de las planicies y áreas inundables, se habrá dado un paso significativo para lograr la coordinación a que se ha hecho referencia.