El aumento del agua de lluvia que circula sobre suelos y superficies, y la falta de soluciones para evacuarla, ha generado una serie de problemáticas en Guatemala. Entre las más visibles están las grietas en carreteras, socavamientos y derrumbes.
Para el Departamento de Ingeniería Civil de Universidad del Valle de Guatemala (UVG) es importante dar a conocer varias alternativas de modelado de proyectos hidráulicos tanto reales como de laboratorio. Por ello, nuestros estudiantes e investigadores desarrollan modelos de alcantarillados o drenajes transversales en el Laboratorio de Hidráulica y Calidad de Agua (CIT-111).
Esta tecnología es utilizada con el fin de estudiar las causas de derrumbes o hundimientos en tramos carreteros, así como para establecer recomendaciones para evitarlos. Con el equipo se simulan condiciones de flujo y precipitación de agua en distintos terrenos.
Interior del Laboratorio de Hidráulica y Calidad de Agua CIT-111
Equipo de hidrología
Uno de estos equipos es el Banco de Estudios Hidrológicos HM 165, donado por el programa American Schools and Hospitals Abroad (ASHA). Esta donación permite que nuestros estudiantes utilicen equipos de alta tecnología para generar los conocimientos y condiciones necesarias para poner la ciencia al servicio de la sociedad.
En el banco se realizan ensayos básicos de los procesos de infiltración en caso de lluvia y flujos subterráneos. Además, se pueden observar los efectos que dependen de la permeabilidad y la capacidad de acumulación del suelo. El nivel de agua subterránea se mide mediante numerosos puntos de medición y unos tubos manométricos, mediante la determinación de caudales de alimentación y salida.
El HM 165 consiste en una mesa de uno por dos metros. En ella, se utiliza arena para modelar la topografía del lugar de estudio. Tiene un canal de entrada y otro de salida que permiten crear un gradiente hidráulico y corrientes subterráneas. Además, en esta misma mesa se pueden simular precipitaciones.
Box Culvert
Con el HM 165 se realizan modelos para simular las condiciones actuales de un alcantarillado con un modelo de una estructura de concreto. Uno de estos modelos es el Box Culvert o alcantarillado transversal.
Este consiste en una obra con una geometría sencilla que capta el flujo de agua de un cauce hacia una o varias celdas cuadradas o rectangulares. Su objetivo es conocer cómo afecta el agua en la infraestructura civil, específicamente en las carreteras y puentes.
El Box Culvert se compone de una losa de concreto que evita filtraciones, dos muros laterales para guiar el cauce y una zona de transición entre el lecho del cauce y la losa lisa de concreto. Además, cuenta con un muro elevado ubicado sobre las celdas para evitar que, en caso de inundación, se filtre el agua en la parte superior de la estructura.
El número de celdas o cuartos del Box Culvert se calcula en función del caudal máximo del cauce, peso del talud y las cargas vehiculares que debe soportar. Para este cálculo, es importante realizar estudios hidrológicos. Estos estudios toman en cuenta el régimen de precipitaciones del lugar, la vegetación y la pendiente del terreno.
El Departamento de Ingeniería Civil cuenta también con un canal hidráulico donde se ensayan prototipos de mayor tamaño. Además de este equipo, se cuenta con un software de elementos finitos para realizar modelos digitales que simulan los fluidos en terrenos. Con estos equipos y programas brindamos soluciones innovadoras para formar profesionales de impacto para la sociedad.
Como estudiante de Ingeniería Civil de la Universidad del Valle de Guatemala, aprenderás a brindar soluciones para el desarrollo y bienestar del país. Si te interesa saber más sobre los Box Culvert, la hidrología y su aplicación en la ingeniería civil, te invitamos a conocer más sobre el Departamento de Ingeniería Civil y sus carreras: Ingeniería Civil, Civil Ambiental, Civil Arquitectónica y Civil Industrial. También puedes visitar el enlace www.uvg.edu.gt/inscribete y obtener mayor información.
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