¿Cuáles son los diferentes tipos de diseño de drenaje?
El diseño del drenaje puede incluir canales abiertos o cerrados, alcantarillas, estanques de detención y otros métodos para controlar el agua de tormenta mientras se protege el suelo. Como rama de la ingeniería civil, el diseño del drenaje generalmente se requiere en todos los proyectos de construcción públicos y privados para administrar el flujo de agua como protección contra las inundaciones. El diseño del drenaje también puede ser utilizado por los jardineros de jardín cuando construyen un sistema de riego.
Las cuencas de detención o recarga abordan el daño potencial a la tierra, la propiedad y la calidad del agua. Estas cuencas mantienen la escorrentía de la tormenta y permiten que se filtre lentamente en la tierra en lugar de precipitarse río abajo. El diseño del drenaje de la cuenca de detención generalmente utiliza estudios sobre la precipitación anual para determinar el tamaño del estanque y la cantidad de agua que necesita recolectar. Estas cuencas no solo ayudan a controlar las inundaciones, sino que también pueden prevenir la erosión del suelo y el movimiento de sedimentos que podrían contaminar los arroyos y ríos.
Los sistemas de drenaje cerrados generalmente aparecen en áreas urbanas que están muy pobladas. Las alcantarillas subterráneas y las tuberías de agua llevan agua de lluvia y aguas residuales a las instalaciones para su tratamiento. Los dispositivos de drenaje están integrados en bordillos y canaletas para manejar la escorrentía de la tormenta mientras se mantienen las calles libres para su uso. Algunos planes de diseño de drenaje utilizan rejillas integradas en el pavimento para manejar el agua.
Los planes de drenaje de carreteras en áreas rurales buscan formas de desviar el agua del pavimento para mejorar la visibilidad y la seguridad de los automovilistas. Los sistemas de drenaje pueden construirse en la mediana o mediante presas de tierra en los bordes de las carreteras. Estas presas forman una canaleta natural para recoger el agua superficial hasta que se filtra en el suelo.
Las zanjas abiertas adyacentes a las carreteras representan otra forma de diseño de drenaje utilizada por los ingenieros de carreteras. Estas zanjas pueden desviar el agua del camino hacia humedales o campos abiertos, y pueden estabilizarse con diversos materiales. Los canales pueden estar revestidos con vegetación o cemento, y generalmente se desea en laderas donde puede ocurrir erosión.
Los estándares de diseño tienen como objetivo evitar el hidroplaneo en las carreteras de las piscinas de agua estancada. Los ingenieros determinan la cantidad de salpicaduras que pueden ocurrir durante la temporada de lluvias y cómo afecta la visibilidad y seguridad del conductor. La velocidad promedio en varias partes de la carretera podría usarse en los planes de diseño de drenaje. Los ingenieros usan fórmulas matemáticas para determinar el grado del camino mientras preparan los planes de drenaje.
El diseño del drenaje generalmente requiere estudios de hidrología utilizando modelos de computadora para medir las cantidades de lluvia. Los ingenieros usan estudios de flujo para determinar la velocidad en el flujo máximo y la profundidad del agua. Las fórmulas se pueden usar para determinar el diámetro de la tubería o el tamaño de la alcantarilla para manejar el agua de tormenta esperada. Algunas regiones emplean diferentes estándares para condiciones de inundación de 10 años, 50 años y 100 años al observar los registros históricos.