lunes, 2 de junio de 2014

Estudios requeridos para elaborar un proyecto de un Relleno Sanitario

                                                                                                     Ing MsC Oscar Sánchez R.



RELLENO SANITARIO


Figura No 1 Corte de una celda de un relleno sanitario

En la Ley de Gestión Integral del Basura define Relleno Sanitario “Obra de Ingeniería destinada a la disposición final de desechos sólidos, que debe cumplir con las normas técnicas para su ubicación, diseño y operación.”

ESTUDIOS REQUERIDOS PARA ELABORAR UN PROYECTO DE UN  RELLENO SANITARIO

1. Descripción y ubicación del área
     Evaluación Legal y Ambiental
     Aspectos legales del terreno
     Facilidad de compra y venta
     Identificación de estudios ya realizados
     Legislación vigente
     Zonificación
     Estudio de Impacto Ambiental
    
     Tamaño del área
     Área efectiva de disposición
     Evaluación de su vida útil
     Área total disponible
     Restricciones de aprovechamiento

La evaluación de la vida útil del área de bote de residuos sólidos debe ser realizada con base a los volúmenes futuros de basura que deben ser acumulados, y de acuerdo con un proyecto factible para la utilización del área, por lo menos durante 10 años finales en áreas ya utilizadas, y de 20 años para nuevas áreas.
El área necesaria para enterrar los residuos sólidos es alrededor de 1 ha/ año por cada 25000 habitantes.

   Localización del área

   Uso presente y futuro da los sitios considerados adecuados para la disposición final de los    residuos sólidos
    Distancia con respecto al área urbana, industrial y rural.
    Estar ubicada fuera de áreas protegidas
    Estar ubicada fuera de fallas
    Tierra para cobertura

 2. Detalles topográficos existentes y catastrales
.
3. Geología, geotecnia, hidrogeología, rata de percolación en los sitios considerados para la disposición final de los residuos sólidos
 
5. Datos nivel freático, incluyendo el nivel más alto determinado y los patrones de flujo

6. Datos meteorológicos y climatológicos tales como: vientos prevalecientes, precipitación pluvial, variaciones de temperatura

7. Biota

8. Datos sobre el suelo que incluya: análisis de suelo y del material para el recubrimiento, ya sea cuando se obtiene en el sitio o se acarrea de otro lugar

9.  Obras públicas y datos de servicios públicos

a) Abastecimiento de agua potable.
b) Abastecimiento de agua para control de incendios.
c) Sistema de alcantarillado pluvial y sanitario.
d) Información sobre carreteras accesibles incluyendo puentes y pasos interiores.
 >Vías externas:
 Distancia a los centros productores de residuos
Estado de conservación de las carreteras
Tráfico local
>Vías Internas
Estado de conservación de los accesos en cualquier tiempo
Sistema de circulación
f) Disponibilidad da servicio eléctrico y telefónico en el sitio del relleno sanitario.
g) Prevención y control de incendios

10. Información sobre los preparativos preliminares que anteceden a la operación.

a. Cálculo de la cantidad de residuo sólido.
   > Origen, clasificación
b. Proyección futura de los volúmenes y tipo de residuos
c. Cantidad de tierra requerida
d. Tiempo da utilización del relleno
e. Movimientos de tierra (volúmenes de corte, excavación y relleno)
f. Detalles de la impermeabilización de la superficie portante de las áreas consideradas para la disposición final de los residuos sólidos.
g. Destino de efluentes, gases y líquidos percolados.
h. Tratamiento de residuos, líquidos y gases
i) Método de recolección donde se aplicará el sistema de disposición final.
J) Control del área:
    >Administración,  pesaje, cercas, existencia de animales.

11.   Recursos disponibles

 >Identificación de los costos de aseo urbano del Municipio tales como: Presupuesto, recaudación y otros.
>Recursos Humanos
Técnicos, operadores, administrativos.
>Recuros materiales, equipos   
a) Criterios para la selección del equipo.
b) Procedimiento de mantenimiento
c) Técnicas operantes
e) Métodos y técnicas de operación

12.  Planos.

a) De ubicación del sitio a escala 1:5000
b) De levantamiento topográficos del sitio a excavar 1:5000 con curvas de nivel a cada 2 metros (mínimo)
c) De perfiles longitudinales y transversales en número tal que permita obtener una configuración del terreno lo más aproximadamente posible.
d) De topografía final del terreno
e) De instalación de los servicios públicos y medios para el desagüe.
f) De carreteras accesibles incluyendo puentes (de construirse), y pozos interiores.
g) De instalaciones para los empleados (de acuerdo a las normas estipuladas)
h) De instalaciones para mantenimiento de equipos
i) Del sistema de captación, monitoreo y tratamiento de lixiviados.
j) Del sistema de ventilación y monitoreo de los gases generados.
k) Del sistema de control del asentamiento en las áreas rellenas.
l) De la ubicación de los pozos de monitoreo de las aguas subterráneas y de las estaciones de muestreo de las aguas superficiales adyacentes al sitio del relleno.
m) De la ubicación de pozos, manantiales y corrientes de aguas superficiales adyacentes al sitio del relleno sanitario.
n) De perfil, planta y detalles del sistema de celdas a rellenarse.

 CRITERIOS DE EXCLUSION PARA LA SELECCION DEL SITIO

1. No se ubicara un relleno sanitario en aquellos sitios que carezcan de los servicios públicos indispensables para una buena ejecución del mismo.
2. No se permitirá le ubicación de un relleno sanitario en las áreas de expansión de los núcleos poblacionales; en consecuencia previamente a la selección del sitio, deberán determinarse:
a) La dirección y magnitud del crecimiento de la población. 
c) El desarrollo futuro del área.
d) El desarrollo comercial e industrial.
3.  Cercania a aeropuertos
4. Línea de fallas
5. Zonas de impacto sísmico
6. Zonas inestables, aquellas propensas a deslizamientos e inundaciones del terreno, zonas de geología susceptibles de formación de sumideros y zonas de minas subterráneas
7. Zonas de recarga acuífera
8. Corredor biológico
9. Sitios culturales y/o arqueológicos
10. Zonas de riego y drenaje.
11. Áreas de grandes inundaciones
12. Áreas con pendientes fuertes
13. Áreas con especies de flora y fauna en peligro de extinción.



 LOS RELLENOS SANITARIOS Y SU RELACIÓN CON LA SÁLUD PÚBLICA

Para constituir un relleno sanitario, un método de disposición final de los residuos sólidos deberá llenar los siguientes requisitos fundamentales:
a) Prevenir la transmisión directa de enfermedades.
b) Reducir al mínimo la proliferación de vectores, tales como ratas, moscas y otras alimañas.
c) Impedir o reducir al mínimo la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.
d) Impedir la contaminación atmosférica con humo y malos olores.
e) Controlar la estética del relleno y reducir los ruidos al mínimo posible.
f) Impedir y controlar incendios
c) Cuando ocurra un incendio en un relleno, deberá confinársele y extinguirse rápidamente.



BLIOGRAFÍA
Ley de Gestión Integral de la Basura. (2010). Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela,  No 6017 ( Extraordinario) , 30 -12 – 2010.





viernes, 2 de mayo de 2014

USO DEL SOFTWARE SISTEMA DE ANÁLISIS DE RÍOS PARA DETERMINAR RIESGO DE INUNDACIÓN EN ÁREA DE LA CUENCA BAJA DEL RÍO MANZANARES

                      Oscar j Sánchez R.

RESUMEN
Con la finalidad de determinar área de inundación entre los Puentes Gómez Rubio y Gonzalo de Ocampo, cuenca baja del río Manzanares, se realizó el levantamiento topográfico de las secciones transversales, se calculó los caudales para periodos de retorno: Tr10 años = 202 m3/s, Tr25 años = 210 m3/s, Tr50 años = 216 m3/s. y  se asumió un régimen subcrítico del flujo; información que se utilizó en el software Sistema de Análisis de Ríos, Hydrologic Engineeering Center – River Análisis System  (Hec-Ras).EL programa permite la modelación hidráulica en régimen permanente y no permanente de cauces abiertos, ríos y canales artificiales. Los resultados indicaron, que a pesar de que existe la estructura reguladora de gasto, para Tr10 años = 202 m3/s el Río se desborda, es de  particular  interés estudiar el comportamiento hidráulico de los Puentes Gómez Rubio y Santiago Mariño y se debe reubicar los Barrios San José y el Realengo, así mismo dragar el Río.
Palabra clave: Inundación, sedimento, río Manzanares.
ABSTRACT
In order to determine the flooding area between Gomez Rubio and Gonzalo de Ocampo bridges for the lower watershed of the Manzanares River, a topographical survey of the transversal sections was performed and calculations were made of the water volume for the return periods: Tr10years= 202 m3/s, Tr25years = 210 m3/s, Tr50 years = 216 m3/s, assuming a subcritical regime of the flow. The information was processed using River Analysis System (Hec-Ras), Hydrologic Engineering Center software. This particular program allows for hydraulic modeling of open channels, rivers and artificial channels both of permanent and non-permanent regimes. Despite the existence of a regulating data flow structure the results showed that for Tr10 años = 202 m3/s, the river overflows. It is of particular interest to further study the hydraulic behavior of the Gomez Rubio and Santiago Mariño bridges, the relocation of the barrios San José and El Realengo, as well as dredging of the river.
Key words: Flood, sediment, Manzanares River



INTRODUCCIÓN
Los ríos son indiscutiblemente fuentes de vida, constituyen parte importante de la riqueza de un país, es por eso que su aprovechamiento ha marchado con el progreso de la humanidad.
    De todos los procesos naturales en la tierra, el agua que corre por los cauces fluviales ha tenido el mayor impacto en el establecimiento y desarrollo de las poblaciones humanas, éstas han dependido de los ríos como fuentes de energía, vías de comunicación, sistemas de regadío para los cultivos en zonas fértiles y ribereñas. En épocas antiguas el aprovechamiento de las corrientes se hacía mediante sencillas obras; en los tiempos actuales se requiere de proyectos complejos con una intensa participación de varias ramas del saber y de la más avanzada ingeniería para satisfacer la creciente demanda de agua, debido al incremento poblacional y a la búsqueda de una mejor calidad de vida para el ser humano.
     (Martín,2007, p 22)  describe  que: “ un  río  es  un medio  de flujo  bifásico,  agua y sedimentos  (procedentes  del  cauce  o  de  la  cuenca).  Cuando  este flujo  no presenta  ningún  cambio  espacial  o  temporal,  simplemente el río genera  una aportación de agua y una de sedimentos”
     En efecto, la importancia de la primera es evidente; la segunda (sedimentos) es de interés en esta investigación por los problemas que acarrea en las obra de ingeniería y por su contribución al desbordamiento de los ríos que trae como consecuencia inundaciones que afectan a las comunidades asentadas en sus márgenes.
    Particularmente, en el estado Sucre se tiene el río Manzanares objeto de estudio de la presente  investigación, cuya cuenca se encuentra  ubicada según el Ministerio de Ambiente y los Recursos Naturales Renovables (MARNR, 1993)  entre las coordenadas 630 45´ 30´´  y  630 19´ 20´´ longitud Oeste  y 100 05´30´´ y 100 29´20´ con una superficie de 109.383,15 hectáreas (ha).
 En relación con la cuenca baja, es importante destacar que de los 81 Km de longitud del río Manzanares, 10,5 km  corresponden al drenaje de su canal que va desde el aliviadero a la descarga al golfo de Cariaco, en su paso atraviesa cinco Puentes: Gómez Rubio, Guzmán Blanco, General Mariño, Raúl Leoni y Gonzalo de Ocampo, ubicados en el casco urbano de la ciudad de Cumaná. Es oportuno señalar que en el tramo comprendido entre los Puentes anteriormente señalados, se evidencia a simple vista la acumulación  de sedimentos que han sido transportados y que se depositan debido a la disminución de la velocidad del Río a consecuencia de su baja pendiente.
     La acumulación de sedimentos trae implícito la disminución en la sección hidráulica del Río y por ende su capacidad de conducción y de presentarse una lluvia de larga duración e intensidad  como la que ocurrió en Cumaná el 11 de diciembre del año 1966, puede originar de nuevo el desbordamiento del río Manzanares.
    En razón de lo expuesto anteriormente, se realizó la presente investigación que tuvo como objetivo general: Evaluar riesgos de inundación  en área  de la cuenca baja  del río Manzanares Municipio Sucre. Estado Sucre y como objetivo específico: a.- Determinar área de inundación entre  los Puentes  Gómez Rubio y Gonzalo de Ocampo, cuenca baja del río Manzanares.
     Para establecer el área de inundación entre  los Puentes señalados anteriormente, se aplico el software Sistema de Análisis de Ríos, Hidrologíc Engineeering Center – River Análisis Sytem  (Hec-Ras), este es un programa que permite la modelación hidráulica en régimen permanente y no permanente de cauces abiertos, ríos y canales artificiales. A tal efecto, se creo el plan “con estructura reguladora de gasto, secciones geométricas con Puentes con el gasto equivalente al periodo de retorno  Tr10 años = 202 m3/s”
    Al correr el programa se obtuvo como resultado que  el Río se desborda en varias secciones transversales, pero es de  particular interés las correspondientes al Barrio San José, Puentes Gómez Rubio, Guzmán Blanco, Santiago Mariño, Barrio el Realengo.
DETERMINAR ÁREA DE INUNDACIÓN ENTRE LOS PUENTES  GÓMEZ RUBIO Y GONZALO DE OCAMPO, CUENCA BAJA DEL RÍO MANZANARES.
  Para realizar la modelación hidráulica de un río o un canal con la aplicación del  programa Hec Ras, con el fin de determinar área de inundación debe darse los siguientes pasos:
      1.  Se crea el nombre del proyecto
      2. Se Introducir los datos geométricos y los valores de rugosidad
      3. Se Introducir los datos hidráulicos; caudal, condiciones de contorno   
      4. Se crear un plan, para ello se selecciona la geometría y los datos hidráulicos.
     Identificada la secuencia a seguir, se procedió a crear el nombre del proyecto, en este estudio se llamó: río Manzanares, tramo cuenca baja. Los datos geométricos secciones transversales se obtuvieron del levantamiento topográfico del área de estudio desde la progresiva 0+OOO aguas arriba del Puente Gómez Rubio en el Barrio San José hasta la progresiva 2+ 748.75 ubicada en el Puente Gonzalo de Ocampo.
     La condición de contorno que se admite en un régimen subcritico como en el caso de estudio, es solo aguas abajo y está representado por nivel de agua conocido (h) en alguna sección transversal. Por lo tanto, el valor de (h)  es igual a cero, que corresponde  a la descarga del río en el golfo de Cariaco.
     Los datos de gasto máximo instantáneo en metros cúbicos sobre segundo (Qmax=m3/s), se obtuvo del reporte del Sistema Nacional de Información Hidrológica y Meteorológica (SINAIHME) correspondiente a la Estación Hidrométrica Manzanares ubicada en Guaripa y Cancamure la cual registra los valores de gasto  (Qmax=m3/s) correspondiente a todos los afluentes de la cuenca del río Manzanares.
     Se trabajo con un registro de 25 años, con estos valores se aplicó el método de Gumbel para calcular los caudales máximos para los periodos de retorno de 10 años, 25 años y 50 años obteniendo lo siguientes resultados:  Tr10 años = 911 m3/s, Tr25 años = 1147 m3/s, Tr50 años = 1323 m3/s.    

     Los valores anteriores se utilizaron en la evaluación del comportamiento hidráulico de la estructura reguladora de gasto  (cajón hidráulico, vertedero y canal de alivio) para ello, se procedió a calcular el caudal que pasa agua abajo y el que vierte al canal de alivio. Es importante conocer que la estructura en referencia se encuentra ubicada en Puerto la Madera, parroquia Santa Inés. Municipio Sucre. Estado Sucre.

Tabla N0 1
Datos de la estructura de control de gasto
Sección de
Dimensión
Cota de Fondo
Longitud
Pendiente
Cota máxima
Cota de
Longitud
Cajón
Ancho(a) * alto(y)
(metros)
(metros)
(%)
tirante de agua
Vertedero
Vertedero

2 cajones



(metros)
(metros)
(metros)
Rectangular
3*4
6,5
41,5
0,01
15,34
10,08
100

Fuente: Plano N0 1 y 2  Control de inundación ciudad de Cumaná. Estructura de control de gasto, julio1970, Ministerio de Obras Públicas.

Cálculos hidráulicos del gasto que pasa y vierte  al canal de alivio.
    Los cálculos se basaron en dos criterios:
    a) El cajón hidráulico  trabaja como un canal abierto
     b)  El cajón hidráulico  trabaja como un orificio ahogado
     Para realizar los cálculos se empleo varias ecuaciones: Mannig, Vertedero, Bernouilli, Darcy – Weisbach, obteniendo los valores que se refleja en la tabla siguiente.
Tabla N0 2
  Resultado cálculos hidráulicos  del gasto  que pasa y alivia  la estructura  reguladora de caudal

H
P
A
R
V
Qcajon
Qvert
Qtotal

(m)
(m)
(m2)
(m9
(m/s)
(m3/s)
(m3/s)
(m3/s)

0,10
3,20
0,30
0,09
1,59
0,95
0,00
0,95

0,20
3,40
0,60
0,18
2,42
2,90
0,00
2,90

0,50
4,00
1,50
0,38
4,00
12,00
0,00
12,00

1,00
5,00
3,00
0,60
5,47
32,83
0,00
32,83

1,50
6,00
4,50
0,75
6,35
57,14
0,00
57,14

2,00
7,00
6,00
0,86
6,94
83,29
0,00
83,29

2,50
8,00
7,50
0,94
7,37
110,52
0,00
110,52

3,00
9,00
9,00
1,00
7,69
138,46
0,00
138,46

3,50
10,00
10,50
1,05
7,95
166,88
0,00
166,88

3,58
10,16
10,74
1,06
7,98
171,46
0,00
171,46

3,70
10,40
11,10
1,07
8,03
178,35
7,48
185,83

3,80
10,60
11,40
1,08
8,07
184,11
18,57
202,68

3,90
10,80
11,70
1,08
8,11
189,87
32,58
222,45

4,00
11,00
12,00
1,09
8,15
195,65
48,99
244,64

4,10
11,20
12,30
1,10

166,15
67,50
233,65

5,00
13,00
15,00
1,15

183,32
304,58
487,90

6,00
15,00
18,00
1,20

200,68
677,63
878,32

6,09
15,18
18,27
1,20

202,17
715,79
917,96
    Q10
6,58
16,16
19,74
1,22

210,10
935,31
1145,40
    Q25
6,94
16,88
20,82
1,23

215,73
1108,62
1324,35
Cuadro de texto: 207   Q50
7,00
17,00
21,00
1,24

216,66
1138,44
1355,10

8,00
19,00
24,00
1,26

231,53
1672,65
1904,18

8,84
20,68
26,52
1,28

243,32
2171,46
2414,78



     Con la información obtenida: levantamiento topográfico de secciones transversales del Río, planimétrico de los Puentes, gastos máximos para varios periodos de retornos extraídos de la tabla No 2 y condiciones de contorno, se elaboró el plan “con estructura reguladora de gasto, secciones geométricas con puentes para un periodo de retorno de 10 años Qmáx = 202 m3/s” se alimentó el programa HEC – RAS, luego se procedió a ejecutarlo, obteniéndose los resultados que se analizan a  continuación.

  Gráfica No 1. Sección transversal progresiva 0+000  Barrio San José

    Se puede observar en el gráfico No 1, como el tirante de agua línea azul alcanza una altura por encima de la cota máxima del canal del Río representados por los puntos rojos, lo que indica que el mismo se desborda.

Gráfica No 2. Sección transversal progresiva 0+324,28 Puente Gómez Rubio

 La sección correspondiente al Puente Gómez Rubio, figura N0 2, se observa que  el tirante de agua  alcanza una cota cerca del fondo del  tablero de dicha estructura, la sección transversal está llena de agua (color azul)  por ello, se supone que no hay ninguna obstrucción, el caudal pasa por debajo, lo que indica que no hay desbordamiento. Pero al constatar  la realidad en el campo se determinó que entre la pila y el estribo derecho del Puente (área señala  con  la flecha negra) se construyó un muro de piedra y hacia la margen izquierda (flecha negra) está sedimentado, estos elementos disminuyen la sección del Río, por esa razón es que el mayor porcentaje del caudal pasa entre las dos pilas, profundizando el cauce del mismo.
    De la misma forma, la obstrucción del la sección, causa represamiento del flujo aguas arriba, que sin duda afectaría al Barrio san José y puede causar daños al Puente y el agua superar la cota de la calzada.
    Es importante acotar, que en la actualidad  se construye un Puente paralelo al existente, en tal sentido se recomienda tomar en cuenta las premisas ya señaladas, a fin de evitar en el futuro daños sociales y económicos

Gráfico Nº 3. Sección transversal progresiva 1+020,18 Puente Santiago Mariño.

    La figura No 3 corresponde al Puente Santiago Mariño, se observa como el tirante de agua alcanza una cota de 4.5 m, de igual manera se evidencia que el mayor caudal circula por el lado izquierdo de la imagen, esto se debe a que el cauce del Río está sedimentado por el lado derecho, lo puede apreciarse siguiendo la trayectoria de fondo de la sección representada por la línea negra con rombos. En esta sección ocurre un represamiento agua arriba el río, puede desbordarse.

   Gráfico Nº 4 Sección transversal progresiva 2+016,61 Barrio el Realengo.
     Al analizar la imagen N0 4, correspondiente al Barrio el Realengo que se encuentra ubicado a la derecha de la sección transversa, se visualiza que el Río se desborda, superando el tirante de agua 1,20 m aproximadamente la cota máxima del canal del Río.



Gráfico Nº 5.  Progresiva 0+000 (sección 21) a progresiva 2+748,75 (sección 1) para periodo de retorno Tr10 años = 202 m3/s.    
 El gráfico anterior N0 5, en tercera dimensión, permite visualizar la altura que alcanza el nivel del agua en todas las secciones del Río, desde la progresiva 0+000  a la 2+ 748,75 para los periodos de retorno  Tr10 años = 202 m3/s, superando la cota máxima  del canal del cauce por lo tanto se desborda..

CONCLUSIONES
Del análisis de las secciones transversales correspondientes a las progresivas (0+000) Barrio San José, (0+324,28) Puente Gómez Rubio, (1+020,18) Puente Santiago Mariño, (2+016,61) Barrio el Realengo, para un periodo de retorno Tr10 años = 202 m3/s, se determinó que el Río se desborda.
 Es de particular interés estudiar el comportamiento hidráulico del puente Gómez Rubio, la sección del río ha sido disminuida por la construcción de los estribos de la nueva estructura vial que se construye paralelo al existente, disminuyendo la capacidad de conducción del cauce y de presentarse una lluvia extraordinario puede desbordarse.
 La sección correspondiente al Puente Santiago Mariño, presenta una alta sedimentación que obstruye el paso normal de agua, cargando al río hacia el Parque Ayacucho que tiene riesgo de inundarse.
Los Barrios San José y el Realengo tienen un alto riesgo de desaparecer de presentarse una lluvia de alta intensidad y duración, su reubicación es prioritaria. 
 El cauce del río entre los Puentes Gómez Rubio y Gonzalo de Ocampo presenta una alta sedimentación, el drago, es lo recomendado.
BIBLIOGRAFIA
         Martín, J. (2007). Ingeniería de Ríos. (1ª ed.). Colombia: Alfaomega
         Ministerio de Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables. (1993).       (Dirección de Hidrología). Cuenca del río Manzanares. Regionalizaciónde la precipitación máxima  de corta duración y generación de seriesde caudales. Serie de informes  técnicos DGSIIA/IT/126. Caracas, 89 p.
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