Drenaje, conceptos y clasificación

Generalidades del drenaje

Se conoce como drenaje a la extracción del  agua superficial o subterránea de una zona determinada por medios naturales o artificiales. El término drenaje suele aplicarse a la eliminación del exceso de agua con canales, desagües, zanjas, alcantarillas y otros tipos de sistemas para recoger y transportar agua con ayuda de bombas o por la fuerza de la gravedad.

Dichos proyectos suelen consistir en sistemas de zanjas y diques de drenaje, y a menudo se emplean bombas para elevar el agua hasta la red de drenaje.

En los drenajes a gran escala resulta esencial el buen funcionamiento de las salidas de agua para proteger las propiedades cercanas, es frecuente ampliar los canales naturales de la corriente para conseguir una capacidad de desagüe suficiente, y excavar drenajes principales y laterales, como zanjas o canales abiertos, para conducir el agua drenada por los sistemas de desagüe de los campos a estos canales ampliados.

Los granjeros y agricultores suelen practicar drenajes a pequeña escala para extraer el agua de la superficie de sus campos de labranza o para aumentar la cantidad de agua en el suelo.

Un buen sistema de drenaje puede ser eficaz para prevenir la erosión y la acción del agua sobre las laderas, deteniendo el agua superficial antes de que alcance las zonas en desnivel.

Origen del drenaje

Se han encontrado hallazgos de sistemas de drenaje en civilizaciones tan antiguas como las del Valle del Indo; sin embargo, éstas eran superficiales y no subterráneas.

En el Imperio romano el sistema era eficiente pero pestilente: la Cloaca Máxima, anterior a la época imperial, que todavía existe actualmente, constituye un ejemplo notable de la ingeniería sanitaria romana. Se utilizó preferentemente para desecar las aguas pantanosas del subsuelo.

La primera red de drenaje subterráneo se construyó en París, Francia en el Siglo XIX. Muchas ciudades de la Europa Central al lado de grandes ríos han tenido que construir grandes obras hidráulicas para el drenaje de las aguas fecales o servidas: tal es el caso de Viena, donde se canalizó una parte del Danubio para que sirviera de puerto fluvial y se construyó una extensa red de drenaje subterráneo que se muestra parcialmente en la película El Tercer hombre.

Clasificación de los drenajes

Los drenajes más frecuentes son los drenajes subterráneos, sobre todo en tierras de labranza, siendo el más eficaz el llamado drenaje de tejas, que consiste en una cañería hecha de secciones huecas de tejas de barro o cemento, enterrada a uno o dos metros de profundidad.

En drenajes de tierras más o menos llanas lo más frecuente es practicar un desagüe principal en un extremo lateral del terreno, y diversos desagües transversales conectados al principal.

Las características especiales de cada suelo condicionan la distancia entre los drenajes laterales y su profundidad.

Los diques o drenajes subterráneos que atraviesan las pendientes, para interceptar el agua y desviarla antes de que alcance las tierras bajas, se utilizan para evitar que el agua procedente de tierras más altas alcance zonas más bajas, se suelen construir drenajes de interceptación o contención.

Los drenajes funcionan por la fuerza de la gravedad, pero en zonas bajas no siempre se pueden tener los desagües lo bastante bajos para que el agua discurra de forma natural.

Cuando se imposibilita su uso la fuerza de la gravedad se emplean bombas para llevar el agua de los sistemas de drenaje a canales que a menudo están situados a un nivel superior que las tierras drenadas.

A sí mismo suelen hundirse al disminuir su contenido de humedad, aumentando la dificultad del drenaje de las zonas bajas.

Es importante recalcar que cuando el suelo descansa en basamentos portadores de aguas subterráneas, como la grava, el drenaje subterráneo se efectúa bombeando el agua desde los manantiales para disminuir el nivel de agua del suelo.

Finalidad de un sistema de drenaje

Un drenaje tiene como función principal permitir la retirada de las aguas que se acumulan en depresiones topográficas del terreno, causando inconvenientes ya sea a la agricultura o en áreas urbanizadas. El origen de las aguas puede ser:

  • Por escurrimiento superficial
  • Directamente precipitadas en el área.

Otra función importante del sistema de drenaje es la de controlar, en los perímetros de riego, la acumulación de sales en el suelo, lo que puede disminuir drásticamente la productividad.

El sistema de drenaje está compuesto por una red de canales que recogen y conducen las aguas a otra parte, fuera del área a ser drenada, impidiendo al mismo tiempo, la entrada de las aguas externas.

Estos sistemas se hacen necesarios en los amplios estuarios de los grandes ríos y en los valles donde el drenaje natural es deficiente.

La red de canales o azarbes debe ser periódicamente limpiada, eliminando el fango que se deposita en ellos y las malezas que crecen en el fondo y en los taludes, caso contrario muy fácilmente el flujo del agua se modificaría y se perdería la eficiencia del sistema.

Cuándo los terrenos que deben ser drenados están todos a una cota superior a la obra o recipiente donde se quiere llevar el agua drenada, se puede aprovechar la declividad natural del terreno y el sistema funciona perfectamente con la fuerza de la gravedad.

Si la zona a ser saneada se encuentra a una cota inferior a las circundantes y está disponible un río con un considerable transporte sólido, se puede provocar el llenado de los terrenos bajos, para permitir el depósito de los sedimentos y así elevar su nivel.

En algunos casos se debe recurrir al bombeo de las aguas meteóricas, pues no existe la posibilidad de que estas salgan naturalmente. Las primeras instalaciones de este tipo se dieron en el siglo XIX, en Europa, con bombas movidas a vapor.

El uso de los motores de combustión interna y posteriormente los motores eléctricos modificaron sustancialmente la capacidad y las características de los sistemas de drenaje que se hicieron cada vez más flexibles y potentes.

En el siglo XX, la necesidad de ampliar la frontera agrícola y la necesidad de contrarrestar las enfermedades endémicas que flagelaban la población de las zonas costeras bajas han dado gran impulso a la implementación de sistemas de drenaje, y generaron la construcción de importantes sistemas de drenaje que permitieron el drenaje de vastas áreas.

Riesgos de los drenajes

Puesto que los sistemas de drenaje permiten el desalojo de desechos domésticos y comerciales sin control, es posible que se contaminen con materiales peligrosos y hasta tóxicos.

Cuando son vertidos en estas redes grandes volúmenes el peligro es mayor, como sucedió en la ciudad de Guadalajara, Jalisco, México el 22 de abril de 1992, cuando un derrame de combustible en el sistema de drenaje sanitario provocó varias explosiones a lo largo de ocho kilómetros, en el sector Reforma, provocando varias muertes.

La insuficiencia de drenaje urbano de una gran ciudad es el que sufrió la ciudad de Nueva Orleans, en los Estados Unidos, cuando el huracán Katrina ocasionó, a fines de agosto del 2005, una catastrófica inundación exacerbada por la dificultad en drenar rápidamente las partes inundadas y la rotura de los diques del Río Misisipi que inundaron la ciudad a un nivel más alto, incluso después de haber pasado el huracán.

Dicha inundación fue tan severa que ocasionó la muerte de unas veintinueve mil personas aproximadamente y  los daños enorme. Esta experiencia recomienda que junto a los diques del río deberían haberse construido tuberías que recogieran las aguas en aberturas de los diques a partir de cierto nivel, y las condujeran a la costa, donde desembocarían, limitando así las posibilidades de inundación.

Fuentes: enciclopedia encarta / Wikipedia.org

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