Breve contexto sobre el ciclo del agua y el drenaje

1. OBRAS DE DRENAJE

2. El agua en la tierra, desde los inicios del mundo, se renueva
permanentemente y circula mediante un ciclo sin
interrupciones.
La energía solar calienta el agua de las superficies tanto
acuática como terrestre y se evapora contantemente
(evaporación).
El vapor de agua producido se condensa en gotitas muy
pequeñas que forman nubes (condensación).
Cuando las gotitas son lo suficientemente grandes regresan
a la Tierra en forma de lluvia, granizo, nieve y agua nieve
(precipitación).
El ciclo del agua
A medida que cae la lluvia, parte de ella se evapora directamente hacia la atmósfera o es
interceptada por los seres vivientes. La que sobra se mete a la tierra a través de un proceso que se
llama infiltración, formando las capas subterráneas. Si la precipitación continúa cayendo a la tierra
hasta que ésta se satura, el agua excedente entonces pasa a formar parte de las aguas superficiales.
Tanto las aguas superficiales como las aguas subterráneas finalmente van a dar al océano.

3. Se entiende por precipitación la caída
de partículas líquidas o sólidas de agua.
La precipitación
La precipitación es la fase del ciclo hidrológico que da origen a todas las corrientes superficiales y
profundas, debido a lo cual su evaluación y el conocimiento de su distribución, tanto en el tiempo como en
el espacio, son problemas básicos en hidrología.
En general, las nubes se forman por el enfriamiento del aire por debajo de su punto de saturación, este
enfriamiento puede tener lugar por varios procesos que conducen al ascenso adiabático con el
consiguiente descenso de presión y temperatura. La intensidad y cantidad de precipitación dependerán del
contenido de humedad del aire y de la velocidad vertical del mismo.

4. Precipitación ciclónica. Asociada a perturbaciones ciclónicas.
Se presentan dos casos:
Tipos de precipitación
Precipitación frontal. Puede ocurrir en cualquier depresión barométrica, resultando el ascenso debido a la
convergencia de masas de aire que tienden a rellenar la zona de baja presión, se asocia a un frente frio o a
un frente cálido.
Frente frio Frente cálido
El aire cálido es desplazado violentamente hacia arriba por el aire frio, dando
lugar a nubosidad de gran desarrollo vertical acompañado de chubascos que
a veces son muy intensos, así como, de tormentas y granizos.
El aire caliente asciende con relativa suavidad sobre la cuña fría, en
general de escaza pendiente, dando lugar a una nubosidad más
estratiforme que en el frente frio y, por lo tanto, a lluvias y lloviznas más
continuas y prolongadas, pero de menor intensidad instantánea.

5. Tanto el drenaje como el subdrenaje son
imprescindibles para el buen funcionamiento
de una carretera, pues sirven para proteger el
camino canalizando los escurrimientos
superficiales de agua y evitando situaciones
que pueden resultar riesgosas tanto para la
estructura del pavimento como para los
usuarios.

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El exceso de agua u otros fluidos en los
suelos o en la estructura de una
carretera, afecta sus propiedades
geomecánicas, los mecanismos de
transferencia de carga, presiones de
poros, subpresiones de flujos, presiones
hidrostáticas, e incrementa la
susceptibilidad a los cambios
volumétricos. Por tal motivo, es una de
las causas más relevantes del deterioro
prematuro de la infraestructura vial.

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El diseño y construcción de un sistema de drenaje requiere la realización de estudios del clima, suelo,
hidrología y geología. Los objetivos básicos para el drenaje de los caminos son la preservación de la
carretera, debido a la función social y económica que representa y el elevado costo de construcción; la
prevención del impacto negativo al ambiente con la reducción al mínimo de los cambios al patrón de
drenaje natural y disminución de la acción erosiva producida por el cambio de cauce de su transporte.
Los tipos de drenajes incluyen estructuras transversales, naturales, travesías,
superficie y subdrenajes. Estas estructuras sirven para dispersar, para disminuir la
velocidad o transportar el agua y para evitar la acumulación y reducir la fuerza
erosiva del agua.
Para que un camino tenga buen drenaje debe evitarse que el agua
circule en cantidades excesivas provocando la destrucción del
pavimento y originando la formación de baches, así como también
que el agua que debe escurrir por las cunetas se estanque y
reblandezca las terracerías originando pérdidas de estabilidad de
las mismas con sus consiguientes asentamientos perjudiciales.
En resumen, cuando una carretera dispone de un
sistema de drenaje adecuado, suficiente y que opera
correctamente, disminuye substancialmente la
probabilidad de fallas y de otros efectos adversos que
contribuyan a acortar su vida útil.