Diseño y construcción de jagüeyes
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“SECRETARÍA DE AGRICUL TURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENT ACIÓN” Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Producción Rural Sustentable en Zonas Prioritarias Diseño y Construcción de Jagüeyes
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“SECRETARÍA DE AGRICULTURA,
GANADERÍA,
DESARROLLO RURAL,
PESCA Y ALIMENTACIÓN”
Subsecretaría de Desarrollo Rural
Dirección General de Producción Rural Sustentable
en Zonas Prioritarias
Diseño y Construcción
de Jagüeyes
i
CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 1
2. OBJETIVO ................................................................................................................................ 1
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS ....................................................................................................... 1
3.1 Ventajas ...................................................................................................................................... 1
3.2 Desventajas ................................................................................................................................ 2
4. CONDICIONES PARA ESTABLECER UN JAGÜEY .......................................................................... 2
4.1 Condiciones topográficas ........................................................................................................... 2
4.2 Condiciones de suelo .................................................................................................................. 2
4.3 Condiciones hidrológicas ............................................................................................................ 2
5. CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO .............................................................................. 2
5.1 Demandas de agua y volúmenes de almacenamiento .............................................................. 2
5.2 Estimación del gasto máximo Q para el diseño del vertedor .................................................... 4
5.3 Método racional simplificado ..................................................................................................... 4
5.4 Disposición y dimensiones del vertedor .................................................................................... 6
5.5 Canal de llamada ........................................................................................................................ 6
6. PROCEDIMIENTO Y EQUIPO PARA CONSTRUCCIÓN .................................................................. 6
6.1 Construcción de la obra .............................................................................................................. 6
6.2 Aspectos generales de construcción .......................................................................................... 7
7. CONCEPTOS DE TRABAJO ......................................................................................................... 9
8. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ............................................................................................ 10
9. EJEMPLO DE DISEÑO (SEMICIRCULAR) .................................................................................... 10
9.1 Valor medio de la lluvia anual .................................................................................................. 10
9.2 Demanda diaria total (DDT) ..................................................................................................... 10
9.3 Área mínima de captación (AMC) ............................................................................................ 10
9.4 Capacidad total del jagüey (CTJ) .............................................................................................. 11
9.5 Gasto máximo del vertedor (QMAX) ........................................................................................ 11
9.6 Diseño del vertedor .................................................................................................................. 11
9.7 Diseño de un jagüey semicircular empleando el programa CivilCAD ...................................... 11
9.8 Procesamiento de datos ........................................................................................................... 11
10. BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES CONSULTADAS ............................................................................... 20
1
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE JAGÜEYES
1. INTRODUCCIÓN
La mala distribución de la precipitación en
espacio y tiempo en nuestro país, ha obligado a
construir obras de infraestructura hidráulica con
el fin de aprovechar mejor los recursos hídricos
disponibles con la finalidad de satisfacer las
necesidades y demandas de agua,
principalmente para uso pecuario, entre las que
resaltan los jagüeyes.
Jagüey es un vocablo taíno (diccionario de
palabras indígenas del caribe) que significa balsa,
zanja o pozo lleno de agua en el que abreva el
ganado.
Este tipo de obra permite captar, almacenar y
distribuir de los escurrimientos superficiales de
manera controlada y por gravedad.
Los jagüeyes son cuerpos de agua más pequeños
que una presa de tierra compactada y cubren
una extensión hasta de 2 ha; generalmente se
busca que retengan agua al menos cuatro meses
durante el año.
Este documento, complementa y amplía la ficha
técnica ya elaborada sobre Ollas de Agua,
Jagüeyes, Cajas de Agua o Aljibes,
especialmente en lo que se refiere a un ejemplo
de diseño utilizando el CivilCad (Capítulo 9).
2. OBJETIVO
El objetivo de los jagüeyes es captar, almacenar y
regular agua para diversos usos del medio rural,
principalmente para uso pecuario, mediante el
aprovechamiento de escurrimientos en
pequeñas áreas de captación menores a 50 ha y
laderas con canales de llamada.
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
3.1 Ventajas
Se disminuye la mortandad y/o estrés
del ganado, causado por la escasez de
agua durante la época de estiaje.
Son de bajo costo, con un horizonte de
recuperación de inversión de dos a cinco
años.
Se construyen cuando no existe una
corriente superficial.
Se capta, almacena y regula el agua de
lluvia escurrida en una superficie de
captación.
El agua almacenada se distribuye por
gravedad y de manera controlada.
Mejora el micro entorno y coadyuva a la
recarga de acuíferos.
Los materiales de construcción se
pueden obtener del mismo sitio de
proyecto.
No se requiere de conocimientos
técnicos avanzados para su manejo y
operación.
2
3.2 Desventajas
Se debe de disponer de un área mínima
para la captación de agua de lluvia.
Requiere supervisión técnica durante el
diseño y construcción de obra, para
garantizar un buen funcionamiento.
4. CONDICIONES PARA ESTABLECER
UN JAGÜEY
El jagüey es un sistema integrado por tres
componentes:
a) Zona de captación.
b) Obras de conducción (canales de llamada).
c) Obra de almacenamiento.
Es importante que en los recorridos de campo y
en la ubicación de obra, se analicen las siguientes
condiciones:
4.1 Condiciones topográficas
Para establecer este tipo de obras, el terreno
debe tener una pendiente ligera y uniforme que
además permita construir un jagüey de forma
semicircular, en donde a la media luna le
corresponda el mínimo volumen de obra y el
máximo volumen de captación.
4.2 Condiciones de suelo
Los suelos donde se establezca un jagüey,
deberán tener una textura arcillosa o franca para
asegurar un grado de impermeabilidad ade-
cuado. Los suelos arenosos no son aptos para la
construcción de jagüeyes por su alta
permeabilidad, a menos que se consideren
inversiones adicionales para el sellado o
impermeabilización con arcillas expansivas o la
colocación de plástico o geo membrana.
4.3 Condiciones hidrológicas
La mayoría de los jagüeyes se construyen en
lugares con precipitaciones mayores de 400 mm
por año. Una precipitación superior a la indicada
permite satisfacer las demandas de agua,
compensa las pérdidas por infiltración y
evaporación y evita la salinización paulatina del
jagüey.
5. CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE
DISEÑO
5.1 Demandas de agua y volúmenes de
almacenamiento
El diseño del jagüey requiere primeramente
determinar la demanda de agua para poder
calcular el volumen de almacenamiento de la
obra.
Para ello, se necesita conocer la cantidad de
lluvia anual disponible y su distribución en el
tiempo y la demanda diaria de agua.
Con esta información se estima el área de
captación necesaria y el volumen de captación
de agua de la obra.
El valor medio de la precipitación anual para
cada región del país se puede obtener de los
datos reportados por INEGI (Figura 1).
3
Figura 1. Distribución de la lluvia media anual en México. Fuente: Instituto nacional de Estadística Geografía e
Informática, Dirección General de Geografía, Cartas de precipitación total anual, Escala 1:1000000, México.
En caso de requerir información más específica
del sitio de ejecución de la obra, es necesario
obtener información de precipitación de las
estaciones meteorológicas cercanas a dicho sitio.
La demanda aproximada diaria de consumo de
agua, por cabeza, para las principales especies
domésticas se muestra en el Cuadro 1.
En algunos casos conviene determinar estos
consumos de agua por medición directa. Para
esto, se deberá garantizar la disponibilidad total
de agua a un número determinado de cabezas
que servirán como testigo durante 3 a 5 días y
monitorear de manera cuantitativa los consumos
medios diarios.
Cuadro 1. Demanda diaria de agua para las principales
especies domésticas de animales.
ESPECIE CONSUMO (Litros/día)
Vacas adultas 85
Cerdos (100 kg) 12
Ovinos 7
Cabras 11
Conejos 0.50
Gallinas 0.25
Pavos 0.25
Fuente: Anaya et. al., 1998.
En el nomograma de la Figura 2, se muestra un
balance entre la distribución anual de la lluvia y
la demanda diaria de agua, con lo que se obtiene
de manera estimada el volumen de agua que
4
deberá ser capaz de almacenar el jagüey, de acuerdo a su región de ubicación.
Figura 2. Área de captación y volumen de almacenamiento mínimo necesario por unidad animal para tres regiones del
país. Fuente: Domínguez et. al., 2009.
5.2 Estimación del gasto máximo Q para el
diseño del vertedor
Existen metodologías para estimar el gasto
máximo con buena aproximación, por ejemplo,
el método de las curvas numéricas del S.C.S. (Soil
Conservation Service) o el método racional. Sin
embargo, estos métodos demandan
conocimientos sobre las condiciones hidrológicas
del suelo, las condiciones de cobertura, la
intensidad de la lluvia máxima y el tiempo de
concentración, por lo que resultan poco
prácticos para lugares donde se carece de
información.
El método racional simplificado y el método de
las huellas máximas resultan soluciones sencillas,
con aproximaciones de menor precisión que para
obras pequeñas, se pueden considerar como
adecuadas.
5.3 Método racional simplificado
El cálculo de gasto máximo QMAX (m3/s), se
obtiene mediante la siguiente expresión:
(1)
Donde:
Ce = Coeficiente de escurrimiento (Adim.)
5
L = Precipitación máxima en 24 horas
(cm), para un periodo de retorno de 10
años.
A = Área de captación (ha)
Figura 3. Lluvia máxima en 24 horas “L”. Fuente: Domínguez et. al., 2009.
El valor aproximado del coeficiente de
escurrimiento (Ce) se obtiene del Cuadro 2.
Cuadro 2. Coeficientes de escurrimiento “Ce”.
USO DE SUELO
PENDIENTE (%)
TEXTURA
Bosque
0-5 Gruesa Media Fina
6-10 0.10 0.30 0.40
11-30 0.25 0.35 0.50
Pastizales
0-5 0.10 0.30 0.40
0-10 0.16 0.36 0.55
11-30 0.22 0.42 0.60
Terrenos cultivados
0-5 0.30 0.50 0.60
0-10 0.40 0.60 0.70
11-30 0.52 0.72 0.82
Si existe más de una condición de uso de suelo,
se debe ponderar en función del área. De no
contar con un valor local de L, este valor se
obtendrá directamente de la Figura 3, ubicando
previamente el área de trabajo. Finalmente, el
área de captación se podrá obtener a partir de
los planos topográficos o por recorrido en campo
con un GPS (Global Position System).
Para el uso del Cuadro 2, es necesario
determinar el uso de suelo que se tiene en el
sitio (bosque, pastizales y terrenos cultivados), la
pendiente predominante del terreno,
considerando los rangos observados y la textura
del terreno, gruesa (arena), media (limo) y fina
(arcilla).
6
5.4 Disposición y dimensiones del vertedor
Una vez conocido el valor de QMAX, se procede a
calcular el área del vertedor a partir de la
siguiente expresión:
(2)
Donde:
A = Área transversal del vertedor (m2)
V = Velocidad del flujo sobre el vertedor
(m/s)
Siempre que sea posible, deberá diseñarse el
vertedor independiente al terraplen que forma el
bordo del jagüey, ya que se trata de una obra a
construir en tierra compactada. De lo contrario,
deberá asegurarse la superficie con mampostería
o zampeado seco (empedrado) bien compactado
en la base y los taludes del vertedor.
Un canal con pendiente mínima de 1%, con
paredes bien compactadas y libres de
vegetación, garantiza una velocidad mínima de
1.5 m/s, por lo que se puede utilizar este valor
para una aproximación sobreestimada del área
necesaria del vertedor, que garantice su buen
funcionamiento. La ecuación para determinar las
dimensiones del vertedor a través del área es:
(3)
Se deberá procurar que la diferencia de altura
entre el N.A.M.E. (espejo del agua con el
vertedor funcionando a gasto máximo) y la
corona del jaguey, sea de al menos 0.5 m.
5.5 Canal de llamada
Para captar el agua proveniente de laderas que
permitan conducirla al jagüey, es necesario
incluir canales de llamadas en las márgenes de la
obra, con las dimensiones y ubicación precisa
para su buen funcionamiento y adaptación a la
obra principal. Para el diseño de estos canales se
sugiere revisar la ficha técnica: Diseño Hidráulico
de un Canal de Llamada.
6. PROCEDIMIENTO Y EQUIPO PARA
CONSTRUCCIÓN
6.1 Construcción de la obra
El bordo en forma de media luna o rectángulo
permite almacenar escurrimientos superficiales
en laderas uniformes (Figura 4 y 5).
Figura 4. Jagüey en forma de media luna para condiciones
de pendiente uniforme.
Figura 5. Jagüey en forma rectangular para condiciones
de pendiente uniforme.
7
No se debe confundir este tipo de obra con las
Presas con Cortina de Tierra Compactada, las
cuales se diferencian por almacenar
escurrimientos concentrados en cauces.
En este tipo de estructuras conforme la
pendiente de la ladera disminuye, la relación
entre volumen de corte y de almacenamiento
tiende a la unidad, por lo que en pendientes
planas los jagüeyes se reducen a una simple
excavación (Figura 6).
Figura 6. Jagüey en forma rectangular (caja de agua),
construido mediante excavación sobre terreno de
pendiente ligera.
6.2 Aspectos generales de construcción
El primer trabajo en el proceso constructivo de la
obra, consiste en desmontar el terreno donde se
ubicará el bordo del jagüey, incluyendo el
pequeño vaso de almacenamiento, el canal de
llamada y el vertedor. Dado que la superficie por
desmontar generalmente es pequeña, se puede
utilizar un tractor con cuchilla normal (Tipo D4).
Posteriormente se marcan y se trazan los puntos
y las líneas de referencia del proyecto, con el fin
de realizar el despalme en la base del terraplén
de la cortina y excavación del vaso de
almacenamiento; la conformación del bordo del
jagüey se hace con el mismo material extraído.
Dicha conformación del terraplén del bordo del
jagüey y las excavaciones, generalmente se
realizan con tractor tipo Bulldozer D6 (Figura 8),
con el cual se desplaza el material producto de la
conformación del vaso de almacenamiento hacia
la cortina de la obra para su tendido,
conformación y compactación al 85% de la
prueba Proctor estándar.
En México, los terraplenes de prueba se efectúan
generalmente de acuerdo con la siguiente
práctica: se hacen terraplenes de 30 por 5 m
aproximadamente, donde se va a probar el
número conveniente de pasadas del equipo. El
terraplén está dividido en zonas, de tal manera
que cada una reciba un número distinto de
pasadas. El terraplén debe estar formado por 6 u
8 capas de material colocado de 20 en 20 cm
(Figura 7).
Figura 7. Esquema de terraplén de prueba.
8
Con el grado de compactación y con el número
de pasadas de cada zona se hace una gráfica.
Para obtener en 100% de compactación es
necesario dar gran número de pasadas del
equipo. Por esta razón los terraplenes se llevan
a un grado de compactación de 85%, resultando
en terraplenes económicos en la mayoría de los
casos.
La compactación se deberá hacer con
maquinaria especializada como rodillo
compactador tipo Pata de Cabra, que permitan
llegar al grado de compactación deseado. Sin
embargo, en la práctica se ha trabajado con
maquinaria más ligera del tipo Bulldozer D4 y
retroexcavadora “Mano de Chango” que facilitan
el movimiento y compactación de tierra en la
construcción de jagüeyes, la diferencia se verá
reflejada en la eficiencia y el tiempo de trabajo
(Figura 9).
Figura 8. Bulldozer D6 conformando la cortina de un
jagüey.
Figura 9. Retroexcavadora JCB Serie 3 conformando la
cortina de un jagüey.
El Cuadro 3 presenta un resumen del efecto de la
presión de contacto bajo los vástagos en los
grados de compactación obtenidos para varios
suelos, considerando también variaciones en el
área de contacto de los vástagos y en el número
de pasadas para rodillos Pata de Cabra. En todos
los casos el espesor de la capa compactada fue
de 15 cm.
Cuadro 3. Efecto de la presión de contacto en el peso
volumétrico seco máximo para rodillos pata de cabra.
Tipo de suelo
Presión de
contacto (kg/cm2)
Área de
contacto (cm2)
No. Pasadas
Grado de
compactación Proctor
Arena arcillosa 17.5 43.75 9 99
31.5 43.75 9 99
Arcilla limosa
17.5 43.75 8 102
35 43.75 8 101
52.5 43.75 8 101
Arcilla poco plástica 8.7 87.5 12 101
26.2 87.5 12 101
Arcilla plástica 8 75.25 64 108
17.5 31.5 64 108
Arcilla limosa 8 75.25 64 112
17.5 31.5 64 111
Arcilla arenosa 8 75.25 64 104
17.5 31.5 64 101
9
Tipo de suelo
Presión de
contacto (kg/cm2)
Área de
contacto (cm2)
No. Pasadas
Grado de
compactación Proctor
Mezcla de grava, arena y arcilla
8 75.25 64 100
17.5 31.5 64 99
Fuente: Rico Rodríguez A. y Castillo Mejía, 1992.
De manera general, la Figura 10 muestra las
condiciones de superficie de corte para la
formación del terraplén compatible con los
jagüeyes para pendiente uniforme.
La Figura 11 presenta las condiciones de corte
para el jagüey en condiciones de pendiente
ligera.
Figura 10. Condiciones de corte para la formación del
terraplén para condiciones de pendiente ligera y
uniforme.
Figura 11. Condiciones de corte para la formación del
terraplén en terrenos sin pendiente.
Una vez conformado el jagüey, se construye el
canal de llamada en ambas márgenes de la
cortina. La longitud del canal estará en función
del área de captación que cubra las necesidades
de diseño y sus dimensiones en función del
volumen a conducir.
7. CONCEPTOS DE TRABAJO
Los principales conceptos de trabajo para la
construcción de un jagüey se muestran en el
Cuadro 4.
Cuadro 4. Conceptos de trabajo para un jagüey.
No. CONCEPTO UNIDAD
PRELIMINARES
1 Desmonte desenraice, deshierbe y limpia de terreno para propósitos de construcción.
m2
2 Despalme de material no apto para cimentación y/o desplante de estructuras.
m3
3 Trazo y nivelación topográfica del terreno para estructuras estableciendo ejes y referencias.
m2
10
No. CONCEPTO UNIDAD
TRABAJO EN VASO Y CORTINA
4
Excavación con medios mecánicos para la conformación del vaso de almacenamiento. Incluye el movimiento de la tierra aguas abajo del vaso para la conformación de la cortina.
m3
5
Formación y compactación de terraplén con medios mecánicos. Incluye tendido y compactado al 85% de la prueba Proctor estándar con material producto de la excavación.
m3
6
Afine de talud y corona. Incluye herramienta, maquinaria, mano de obra y todo lo necesario para su correcta ejecución.
m2
TRABAJOS DE VERTEDOR DE DEMASIAS
7
Excavación para cimentación. Incluye herramienta, mano de obra, acarreo libre a 50 m fuera de la obra y todo lo necesario para su ejecución.
m3
8
Mampostería de piedra junteado con mortero cemento-arena 1:3, para la conformación del vertedor y su canal de excedencias. Incluye la selección de la piedra, su carga y acarreo y descarga en 1er. km, el cemento arena y agua puestos en el sitio de su colocación.
m3
TRABAJOS EN CANAL DE LLAMADA
9
Excavación con medios mecánicos para la conformación del canal de llamada en ambas márgenes de la cortina. Incluye el bandeo del material producto de la excavación aguas abajo del canal.
m3
8. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
El usuario deberá tener presente dos aspectos
fundamentales.
a) El consumo diario de agua deberá apegarse a
los criterios de diseño para garantizar la
disponibilidad de la misma durante el periodo
de sequía.
b) El principal enemigo del almacenamiento son
los azolves que disminuyen su vida útil, por lo
que el productor deberá evitar que en las
laderas (zonas de escurrimiento), no existan
áreas de suelo desprovistas de vegetación.
Para controlar la entrada de azolves al jagüey, es
necesario construir un desarenador como
mínimo, en cada canal de llamada.
9. EJEMPLO DE DISEÑO
(SEMICIRCULAR)
En la región de la mixteca oaxaqueña, municipio
Huajuapan de León, se desea construir un jagüey
que cubra la demanda de agua de 30 cabezas de
ganado vacuno, dentro de un predio destinado a
pastizales con textura media y una pendiente de
15%.
9.1 Valor medio de la lluvia anual
En esta región se tiene una lluvia media anual de
700 mm (Figura 1).
9.2 Demanda diaria total (DDT)
Para ganado vacuno se tiene una demanda diaria
de 85 litros por cabeza (Cuadro 1).
9.3 Área mínima de captación (AMC)
De la Figura 2 se obtiene que para un consumo
diario de 85 litros, en una región semiárida (700
mm) se deberán garantizar 55 m2 de área de
captación (asumiendo un área impermeable)
aproximadamente por cabeza.
AMC impermeabilizada:
11
Pero de acuerdo al Cuadro 2, se tiene un
coeficiente de escurrimiento (Ce) de 0.42.
AMC sin impermeabilizar:
9.4 Capacidad total del jagüey (CTJ)
De la Figura 2 se obtiene que para un consumo
diario de 85 litros, el volumen de
almacenamiento es de 14 m3 por cabeza animal
y la CTJ seria:
9.5 Gasto máximo del vertedor (QMAX)
Aplicando el Método racional simplificado se
obtiene el gasto máximo del vertedor. Para el
sitio de trabajo, de la Figura 3 se obtiene una
lluvia máxima en 24 horas (L = 75 mm).
9.6 Diseño del vertedor
Aplicando la ecuación de continuidad se
determina el área del vertedor.
Si el vertedor se diseña con 0.5 m de ancho, el
espejo de agua a QMAX tendrá una altura de
apenas 0.046 m (5 cm aproximadamente). Sin
embargo, por facilidad de construcción el
vertedor deberá tener una altura mínima de 55
cm.
9.7 Diseño de un jagüey semicircular
empleando el programa CIVILCAD
CivilCAD es un módulo de AutoCAD cuyo objetivo
es facilitar algunas funciones, acelerando y
facilitando las fases del diseño y dibujo de
planos.
En el diseño de un jagüey, es importante contar
con la configuración detallada del terreno, con la
que se conocerá el área de captación y la
capacidad de almacenamiento a diferentes
elevaciones.
9.8 Procesamiento de datos
El uso detallado de CivilCAD se presenta en el
“Instructivo de Topografía para Obras COUSSA”,
por lo que su aplicación se explica de forma muy
breve en este documento.
Una vez obtenidos los datos en campo,
apoyándose de la estación total
preferencialmente, se procede a procesar los
datos y obtener el plano.
12
a. Importar puntos
Para el procesamiento de datos, es necesario
contar con los puntos del levantamiento
topográfico del sitio de ubicación de la obra. Los
puntos deberán guardarse en Excel con formato
“delimitado por comas” para que CivilCad pueda
reconocerlos. Otra opción es generar un archivo
con los puntos en un block de notas como texto,
cuidando el orden de los factores para poder
importarlos de manera correcta como se explica
a continuación.
Estos datos se importan al programa siguiendo la
siguiente ruta: CivilCAD/Puntos/Terreno/
Importar (Figura 12).
Figura 12. Ruta de importación de puntos topográficos.
Se elige la forma en la que se encuentra
ordenado el archivo (n X Y Z), lo que indica que la
primera columna del archivo contiene el número
de punto, seguido de las coordenadas X, Y y Z
respectivas. Posteriormente se busca la dirección
del archivo y se selecciona (Figura 13).
Figura 13. Proceso para importar puntos.
b. Triangulación
Para trazar las curvas de nivel, es necesario
realizar la triangulación entre los puntos X, Y y Z
13
bajo el principio de interpolación, para poder
unir los puntos de igual elevación. El
procedimiento es el siguiente:
CivilCAD/Altimetría/Triangulación/Terreno y se
seleccionan todos los puntos para realizar la
acción, indicando las distancias máximas y un
ángulo mínimo de 0.
La distancia que el programa maneja por default
es 1,000 m y para este caso se manejaron 100 m,
con el objetivo de obtener curvas de niveles
suaves y definidas.
El criterio está en función de la distancia de los
puntos tomados en campo; si es una zona plana,
el espaciamiento entre los puntos de
configuración es mayor y en terrenos con
pendiente o depresiones, la distancia entre
puntos disminuye para describir con mayor
precisión la superficie del terreno (Figura 14).
Figura 14. Triangulación de puntos.
c. Trazo de curvas de nivel
Las curvas de nivel se dibujan a una misma
separación vertical entre curvas consecutivas; a
esta distancia se le conoce como equidistancia
vertical o intervalo entre curvas de nivel, y varía
de acuerdo a la finalidad del trabajo y al relieve
del terreno.
Se procesan las curvas de nivel de la siguiente
manera: CivilCAD/Altimetría/Curvas de
nivel/Terreno (Figura 15).
Figura 15. Ruta para el trazo de curvas de nivel.
14
Se indican las características de las curvas
(separación, capas y colores) y se seleccionan
todos los puntos (Figura 16).
Figura 16.Proceso para trazar curvas de nivel.
Se procede a anotar los valores de las curvas de
nivel usando los siguientes comandos:
CivilCAD/Altimetría/Curvas de nivel/Anotar
(Figura 17 y 18).
Figura 17. Comandos para etiquetar curvas de nivel.
Figura 18. Etiquetado de curvas de nivel.
d. Trazo del eje de la corona
15
Para el trazo del eje de la corona del jagüey, es
necesario elegir, según las condiciones del lugar,
un sitio conveniente y con la mayor área de
captación posible. Se dará preferencia a la forma
semicircular, por ser la más eficiente y
recomendada para estas situaciones.
Una vez definido el eje, se dibuja una polilínea
con la forma deseada, iniciando y finalizando en
los extremos de la corona del jagüey (Figura 19).
Figura 19. Trazo del eje de la corona.
e. Marcar estaciones
Para marcar las estaciones sobre el eje del
proyecto, se utiliza CivilCAD/Altimetría/Eje del
proyecto/Marcar estaciones (Figura 20).
Figura 20. Ruta para marcar estaciones.
Se selecciona el eje indicando la nomenclatura
de la estación inicial (0+000), la longitud derecha
e izquierda (longitud tomada a partir del centro
del eje de la corona, desde la base, que es 10
para el ejemplo descrito), el intervalo y la
separación entre estaciones o cadenamientos a
cada 20 m (Figura 21).
Figura 21. Proceso para marcar estaciones.
16
f. Perfil del eje del terreno
Para generar el perfil del eje de la corona del
jagüey se procede con:
CivilCAD/Altimetría/Perfiles/Terreno/Dibujar,
especificando la escala vertical y horizontal
adecuada y legible al plano final (Figura 22 y 23).
Figura 22. Ruta para perfil del eje del terreno.
Figura 23. Perfil del eje del terreno.
g. Eje de proyecto
Para generar el eje del proyecto se procede de la
siguiente manera:
CivilCAD/Altimetría/Perfiles/Proyecto/Dibujar,
seleccionando el punto inicial y final del eje del
terreno (Figura 24 y 25).
Figura 24. Ruta del eje de proyecto.
17
Figura 25. Trazo del eje de proyecto.
h. Secciones del proyecto
Para calcular las áreas entre terreno natural y
subrasantes, así como los volúmenes de
corte/terraplén en cada estación a lo largo del
eje de proyecto, se sigue la siguiente rutina:
CivilCAD/Altimetría/Secciones/Volúmenes/Proces
ar eje (Figura 26).
Figura 26. Ruta para secciones del proyecto.
Para calcular secciones y volúmenes, aparece
un cuadro de diálogo donde pueden
suministrarse los datos de proyecto y elegir las
opciones apropiadas, además de definir la
sección transversal tipo (Figura 27).
Figura 27. Cuadro de secciones y volúmenes.
En el cuadro de diálogo se ingresan los datos
referentes a lo proyectado en la opción “Definir”,
de acuerdo a las características geométricas del
mismo (Figura 28).
Figura 28. Cuadro de editor de secciones.
18
Una vez ingresados los datos solicitados, se
debe seleccionar la opción “datos de
secciones”, para ingresar los datos de taludes y
espesores de despalme en corte y terraplén,
espesor de sobrecorte, factores de
abundamiento y compactación y tipo de
material; definiendo un intervalo de
cadenamiento inicial y final donde se aplicarán
dichos datos (Figura 29).
Figura 29. Cuadro de datos de secciones y taludes.
Después se genera un archivo de resumen con
los datos calculados y la memoria de cálculo de
áreas de corte y terraplén, indicando la dirección
de guardado del archivo en Excel (Figura 30).
Figura 30. Archivo generado de cortes y terraplenes.
Después de ingresar la información de diseño
con la opción “datos de secciones”, se
desplegará el perfil de terreno y de proyecto con
datos en alineamiento horizontal y vertical, así
como las secciones con volumetría indicada y un
cuadro indicando los cortes y terraplén totales
(Figura 31, 32 y 33).
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Figura 31. Perfil del terreno.
Figura 32. Cuadro de cortes y terraplenes totales.
Figura 33. Secciones con volumetría.
i. Gráfica de elevaciones-áreas-
capacidades
La gráfica de elevaciones áreas-capacidades,
como su nombre lo indica, es aquella gráfica que
indica el área del embalse y el volumen de
almacenamiento a una cierta elevación acotada
por la curva de nivel. Para elaborar la gráfica se
tienen que cerrar las curvas de nivel con el eje de
la corona; esto se realiza para definir el área
correspondiente a cada curva de nivel.
El procedimiento que se sigue es el indicado en
el “Instructivo de Topografía para Obras
COUSSA”, con el cual se podrá obtener dicha
gráfica para poder determinar los volúmenes a
diferentes elevaciones.
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10. BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES
CONSULTADAS
Anaya Garduño M., et. al., 1998. Sistemas de
captación de agua de lluvia para uso
doméstico en América Latina y el Caribe,
ICCA, México.
Rico Rodríguez A. y Castillo Mejía H., 1992.
Consideraciones sobre compactación de
suelos en obras de infraestructura de
transporte. Secretaria de Comunicaciones y
Transporte, Documento Técnico No. 7,
Sanfandila, Qro, México.
Domínguez Acevedo A., et. al., 2009. Ollas
de Agua, Jagüeyes, Cajas de Agua o Aljibes.
Especialidad de Hidrociencias del Colegio de
Postgraduados, Montecillos, Estado de
México.
http://www.siagua.org/archivos_adjuntos/d
ocumentos/captacion_agua_lluvia.pdf
(Consultada el día 20 de agosto de 2012).
Para comentarios u observaciones al presente documento contactar a la:
Unidad Técnica Especializada (UTE) COUSSA www.coussa.mx
M. C. Félix Alberto LLerena Villalpando [email protected] y [email protected]
Teléfono: (01) 595 95 2 15 58
Universidad Autónoma Chapingo
Dr. Mario R. Martínez Menes [email protected]
Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso [email protected]
Teléfono: (01) 595 95 5 49 92
Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México.
ELABORARON: Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso Dr. Mario R. Martínez Menes Ing. Bulmaro Luis Martínez
Octubre del 2012
