El drenaje es la eliminación natural o artificial del agua de una superficie y del agua subterránea de un área con exceso de agua. El drenaje interno de la mayoría de los suelos agrícolas puede evitar anegamientos graves (condiciones anaeróbicas que perjudican el crecimiento de las raíces), pero muchos suelos necesitan drenaje artificial para mejorar la producción o gestionar el suministro de agua.
La civilización del valle del Indo tenía sistemas de alcantarillado y drenaje. Todas las casas de las principales ciudades de Harappa y Mohenjo-daro tenían acceso a agua y drenaje. Las aguas residuales se dirigieron a alcantarillas por gravedad cubiertas , que bordeaban las calles principales. [1]
La invención del drenaje de tuberías huecas se atribuye a Sir Hugh Dalrymple, quien murió en 1753. [2]
Los nuevos sistemas de drenaje de aguas pluviales incorporan filtros geotextiles que retienen y evitan que los finos granos de tierra pasen y obstruyan el drenaje. Los geotextiles son tejidos textiles sintéticos fabricados especialmente para aplicaciones de ingeniería civil y ambiental . Los geotextiles están diseñados para retener partículas finas del suelo y al mismo tiempo permitir el paso del agua. En un sistema de drenaje típico, se colocarían a lo largo de una zanja que luego se rellenaría con material granular grueso : grava , conchas marinas , piedra o roca . Luego se dobla el geotextil sobre la parte superior de la piedra y luego se cubre la zanja con tierra. El agua subterránea se filtra a través del geotextil y fluye a través de la piedra hasta un emisario. En condiciones de alto nivel de agua subterránea, se coloca una tubería de plástico perforada ( PVC o PE ) a lo largo de la base del drenaje para aumentar el volumen de agua transportada en el drenaje.
Alternativamente, se puede considerar un sistema de drenaje de plástico prefabricado hecho de HDPE , que a menudo incorpora filtros de geotextil, fibra de coco o trapos . El uso de estos materiales se ha vuelto cada vez más común debido a su facilidad de uso, ya que eliminan la necesidad de transportar y colocar agregados de drenaje de piedra, que son invariablemente más costosos que un drenaje sintético y revestimientos de concreto.
Durante los últimos 30 años, los geotextiles, los filtros de PVC y los filtros de HDPE se han convertido en los medios filtrantes de suelo más utilizados. Son baratos de producir y fáciles de colocar, con propiedades controladas en fábrica que garantizan un rendimiento de filtración a largo plazo incluso en condiciones de suelos finos y limosos.
Los Servicios Públicos de Seattle crearon un programa piloto llamado Street Edge Alternatives Project. El proyecto se centra en diseñar un sistema "para proporcionar un drenaje que imite más fielmente el paisaje natural antes del desarrollo que los sistemas de tuberías tradicionales". [3] Las calles se caracterizan por zanjas a lo largo del costado de la calzada, con plantaciones diseñadas en toda el área. Un énfasis en aceras sin bordillos permite que el agua fluya más libremente hacia las áreas de superficie permeable al costado de las calles. Gracias a las plantaciones, el agua que sale del área urbana no va directamente al suelo, sino que también puede ser absorbida por el entorno. El monitoreo realizado por Seattle Public Utilities informa una reducción del 99 por ciento de las aguas pluviales que salen del proyecto de drenaje. [3]
El drenaje ha sido objeto de una revisión ambiental a gran escala en el pasado reciente [ ¿cuándo? ] en el Reino Unido. Los sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS) están diseñados para alentar a los contratistas a instalar sistemas de drenaje que imiten más fielmente el flujo natural del agua en la naturaleza. Desde 2010, la ley exige que la planificación local y vecinal en el Reino Unido incluya SUDS en cualquier proyecto de desarrollo del que sean responsables.
El drenaje por ranura es un sistema de drenaje por canal diseñado para eliminar la necesidad de instalar más sistemas de tuberías en paralelo al drenaje, reduciendo el impacto ambiental de la producción y mejorando la recolección de agua. El acero inoxidable , el canal de concreto , el PVC y el HDPE son materiales disponibles para el drenaje por ranuras que se han convertido en estándares de la industria en proyectos de construcción.
El ingeniero civil es responsable del drenaje en proyectos de construcción. Durante el proceso de construcción, se establecieron todos los niveles necesarios para las vías , cunetas , drenajes, alcantarillas y alcantarillas involucradas en las operaciones de construcción .
Los ingenieros civiles y gerentes de construcción trabajan junto con arquitectos y supervisores, planificadores, aparejadores y la fuerza laboral en general, así como con subcontratistas. Por lo general, la mayoría de las jurisdicciones tienen algún cuerpo de leyes de drenaje que rigen hasta qué punto un propietario puede alterar el drenaje de su parcela.
Las opciones de drenaje para la industria de la construcción incluyen:
La apertura superficial del canal de drenaje generalmente se presenta en forma de rejillas (polímero, plástico, acero o hierro) o una sola ranura (drenaje de ranura) que corre a lo largo de la superficie del suelo (generalmente fabricada de acero o hierro).
Las estructuras de contención de tierra, como los muros de contención, también deben tener en cuenta el drenaje de aguas subterráneas durante su construcción. Los muros de contención típicos están construidos con material impermeable, que puede bloquear el paso del agua subterránea. Cuando se obstruye el flujo de agua subterránea, la presión hidrostática del agua se acumula contra la pared y puede causar daños importantes. Si la presión del agua no se drena adecuadamente, los muros de contención pueden doblarse, moverse y fracturarse, provocando que las uniones se separen. La presión del agua también puede erosionar las partículas del suelo, lo que genera huecos detrás de la pared y sumideros en el suelo de arriba. Los sistemas tradicionales de drenaje de muros de contención pueden incluir drenajes franceses , tuberías de drenaje o orificios de drenaje . Para evitar la erosión del suelo, se instalan telas filtrantes geotextiles con el sistema de drenaje.
El drenaje en jardineras se refiere a la implementación de sistemas de drenaje eficaces diseñados específicamente para contenedores o macetas de plantas. El drenaje adecuado es crucial en las macetas para evitar el encharcamiento y promover un crecimiento saludable de las plantas. El drenaje de la maceta implica la incorporación de orificios de drenaje, capas de drenaje o sistemas de drenaje especializados para garantizar que el exceso de agua pueda escapar de la maceta. Esto ayuda a prevenir la pudrición de las raíces , la acumulación de agua y otros problemas que pueden afectar negativamente a la salud de las plantas. Al proporcionar un drenaje adecuado en las macetas, favorece el crecimiento óptimo de las plantas y contribuye al éxito general de los proyectos de jardinería o paisajismo. [4]
Las opciones de drenaje para la jardinera incluyen:
Los suelos de los humedales pueden necesitar drenaje para ser utilizados con fines agrícolas . En el norte de Estados Unidos y Europa, la glaciación creó numerosos pequeños lagos que gradualmente se llenaron de humus para formar pantanos . Algunos de ellos fueron drenados mediante zanjas y trincheras abiertas para crear tierras de estiércol , que se utilizan principalmente para cultivos de alto valor, como hortalizas .
El mayor proyecto de este tipo en el mundo lleva siglos en marcha en los Países Bajos . La zona comprendida entre Ámsterdam , Haarlem y Leiden era, en la época prehistórica , zona pantanosa y pequeños lagos. La tala de césped ( extracción de turba ), el hundimiento y la erosión de la costa provocaron gradualmente la formación de un gran lago, el Haarlemmermeer o lago de Haarlem. La invención de los motores de bombeo impulsados por el viento en el siglo XV permitió el drenaje de algunas tierras marginales, pero el drenaje final del lago tuvo que esperar al diseño de grandes bombas de vapor y a los acuerdos entre las autoridades regionales. La eliminación del lago se produjo entre 1849 y 1852, creando miles de km 2 de nuevas tierras.
Las llanuras costeras y los deltas de los ríos pueden tener niveles freáticos altos estacional o permanentemente y deben tener mejoras de drenaje si se van a utilizar para la agricultura. Un ejemplo es la región productora de cítricos Flatwoods de Florida , Estados Unidos. Después de períodos de intensas precipitaciones, se emplean bombas de drenaje para evitar daños a los huertos de cítricos debido a suelos demasiado húmedos. La producción de arroz requiere un control total del agua, ya que los campos deben inundarse o drenarse en diferentes etapas del ciclo del cultivo. Los Países Bajos también han liderado el camino en este tipo de drenaje, no sólo para drenar las tierras bajas a lo largo de la costa, sino también para hacer retroceder el mar hasta que la nación original se haya ampliado considerablemente.
En climas húmedos, los suelos pueden ser adecuados para cultivos, con la excepción de que se encharcan durante breves períodos cada año, debido al derretimiento de la nieve o a las fuertes lluvias . Los suelos predominantemente arcillosos dejarán pasar el agua muy lentamente hacia abajo, mientras que las raíces de las plantas se asfixiarán porque el exceso de agua alrededor de las raíces elimina el movimiento del aire a través del suelo.
Otros suelos pueden tener una capa impermeable de suelo mineralizado, llamada capa dura , o capas de roca relativamente impermeables pueden estar debajo de suelos poco profundos. El drenaje es especialmente importante en la producción de frutos de árboles . Los suelos que por lo demás son excelentes pueden quedar anegados durante una semana al año, lo que es suficiente para matar árboles frutales y costar la productividad de la tierra hasta que se puedan establecer reemplazos. En cada uno de estos casos, un drenaje apropiado elimina flujos temporales de agua para evitar daños a los cultivos anuales o perennes .
Las zonas más secas a menudo se cultivan mediante riego y no se consideraría necesario el drenaje. Sin embargo, el agua de riego siempre contiene minerales y sales , que pueden concentrarse hasta niveles tóxicos por evapotranspiración . La tierra irrigada puede necesitar lavados periódicos con exceso de agua de riego y drenaje para controlar la salinidad del suelo .
Medios relacionados con el drenaje en Wikimedia Commons
La definición del diccionario de drenaje en Wikcionario