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La agrohidrología modular es un conjunto de prácticas conservacionistas rurales, de ingeniería agronómica y civil destinadas a controlar los anegamientos periódicos en campos bajos o en llanuras extremas que presentan limitantes extremas en drenaje de suelo, pendiente y manejo.

En su diseño se incorporan conceptos híbridos de hidráulica en cuanto a modelación de escurrimientos y manejo agronómico rural en cuanto al encauzamiento de aguas, retención en lugares apropiados y ordenamiento del efluente hacia las vías naturales o artificiales existentes, respetando la configuración parcelaria y la circulación natural de los escurrimientos.

El término "módulo" define la unidad mínima de trabajo en todos los aspectos del novedoso esquema. Definimos como "módulo de cuenca" al espacio o porción de cuenca afectada en el estudio. Así hablamos de módulo aguas arriba o aguas abajo, etc.

También definimos como "estructuras modulares" al conjunto temático de obras cuyo cálculo ingenieril es similar por lo que cumplen funciones hidráulicas fijas. Así hablamos de obras de encauzamiento, conducción, retención, expansión y evacuación.

Finalmente denominamos "módulo de trabajo" a la unidad de contrato que se identifica a los efectos de contratación de los distintos bloques que componen el esquema organizativo completo. Cada módulo de trabajo tiene un objetivo y un producto visible que se puede contratar secuencial e independientemente de acuerdo a la disponibilidad de recursos del contratante y de los contratados.

Este escrito define las bases para la contratación de los módulos de trabajo, y se exime de contemplar otros aspectos constructivos que se explican en otras secciones de este documento técnico.

• El esquema de trabajo desde el inicio al fin de las obras tiene carácter "modular" de tal forma que es posible presupuestar durante la ejecución de cada módulo.
• Este esquema modular es muy conveniente para establecer las relaciones y las prioridades entre los módulos que evidentemente tendrán un supervisor o responsable. Este esquema permite que cada supervisor de módulo contacte al supervisor del cual su módulo depende para que el primero le brinde la información o material que él requiera en tiempo o en forma. De esta forma se establece una relación de trabajo que permite el nexo con recursos técnicos y humanos establecidos en otros países.
• El esquema modular permite además que el cliente (productor, grupo de productores, etc.) seleccione aquellos que crea más conveniente para su caso en consulta directa con expertos. El trabajo se inicia con una inspección que defina y aconseje al cliente sobre cuales son los módulos en los que debería invertir. Durante esta visita preliminar se han de evaluar los aspectos agronómicos que los especialistas (ingenieros agrónomos especializados) juzguen conveniente para definir la necesidad de las tareas modulares. Por ejemplo, es posible que un campo no necesite trabajos de recuperación hidrológica ya que no sufre problemas de aguas y el suelo es bien drenado, pero tenga severos problemas de sobrepastoreo o excesivo uso. En tal caso se omitirán algunos módulos de bajo orden (los que en el caso más completo son los primeros a realizar) para pasar directamente a los de un orden superior.

Módulos de trabajo

Se definen 5 módulos de trabajo

Establecer las necesidades del cliente, el orden lógico de la elaboración de las tareas, la relación y los vínculos entre los módulos que sean identificados como e imprescindibles o necesarios. En este módulo se define el tipo de problemática que aqueja al establecimiento.

• Establecer un medio digital ordenado para el almacenamiento de las informaciones geográficas, tabulares, base de datos georeferenciada capaz de interactuar entre todos los módulos en forma eficiente y económica.
• Establecer un formato común de dialogo entre los integrantes del proyecto que a su vez sea pasible de ser ofrecido al cliente para su informatización.
• Incorporar avances de la tecnología digital en el procesamiento de información, sobre todo en aspectos relacionados con la modelación hidrológica y modelos digitales de terrenos.

1. Dimensionar en el espacio las distintas obras de control hídrico que componen el sistema de saneamiento agrohidrólogico a través de una modelación hidráulica basada en un diseño ecofuncional privativo del ambiente de estudio.
2. Detallar obras de ingeniería civil que sean necesarias para realizar con subcontratación.
3. Presentar un plano de obra adecuado para la construcción de la misma estableciendo estructuras cuyas dimensiones son compatibles con el material y maquinaria disponible para su construcción.

El objetivo del diseño funcional es entender el funcionamiento del flujo superficial del agua y esquematizarlo con el objeto esencial de compatibilizar las estructuras de control con el esquema de circulación y manejo usual del establecimiento.

Una descripción más detallada de las tareas involucradas en el diseño funcional sería:

1. Dirección general del movimiento de las aguas en diseñado en planta sobre el material puesto disponible en el módulo 2, incluyendo las áreas de aporte externas, la circulación interna del agua y los sectores de evacuación locales y externos.
2. Mapa de caminos externos e internos, potreros, arboledas y otros elementos que han de considerarse durante el diseño funcional de obras.
3. Diseño en planta del esquema de ordenamiento de los excesos propuesto.
4. Definición de la funcionalidad de la estructura: Protección, encauzamiento, conducción, expansión, retención, evacuación, infiltración.
5. Tipo de estructura: clasificadas siguiendo el criterio de como la estructura modifica la circulación del agua: badén simple, canal excavado, badén bordeado de simple circulación, badén bordeado de doble circulación, embalse, alcantarillado, compuerta, puente, etc.
6. No informará sobre las dimensiones finales, pero deberá reportar observaciones acotadas y recomendará limitantes estructurales a tenerse en cuenta en la etapa de diseño estructural. (p.e.: ancho máximo-mínimo de canal, altura máxima alcanzable en bordos con maquinaria disponible, áreas de suelo de estructura pobre, etc.
7. El diseño funcional se hará en formato análogo con verificación de campo de ser necesario. Podrá se traducido a formato digital para su más rápida circulación vía internet o email. A tal efecto se utilizará un software y un procedimiento específico que facilitará el cálculo de volúmenes de movimientos de tierra.

El diseño hidrológico e hidráulico tiene por objetivo estimar los volúmenes y caudales de agua que el sistema debiera controlar, y establecer las dimensiones hidráulicas (no estructurales) de cada estructura hidráulica definida en la etapa de diseño funcional.

Este diseño será parcialmente desarrollado en los Países Bajos (Holanda) y contará con el apoyo de campo adecuado por personal en Argentina, y soporte en Institutos y Universidades locales especializadas que demuestren interés en el desarrollo de este tipo de proyectos.

En el diseño hidrológico e hidráulico se definen los siguientes aspectos:

1. Análisis de estadísticas climáticas con estrés en pluviometría con objeto de definir el período de recurrencia del evento que podrá ser controlado por las obras. Esta definición es de primordial importancia y deberá ser entendida y acordada con el productor. El estudio hidrológico inicial requerirá de información histórica de lluvias pero también se apoyará en un análisis general de las áreas de aporte externas a la cuenca y de los registros locales (marca de inundaciones) que serán incorporados al diseño como información fehaciente.
2. Modelación estática de las más relevantes estructuras de la obra. La modelación completa requeriría de una intensiva labor de muestreo topográfico que podría encarecer mucho la obra. Sin embargo esta solución no se descarta para complejos diseños funcionales, y será obligatoria en caso de áreas de aportes múltiples. El sistema propone la intervención de Institutos especializados en modelación uni y bidimensional apropiados para áreas de llanura en estos casos complejos.
3. En la modelación se definirán:

• las dimensiones hidráulicas de las estructuras encauzamiento, circulación, retención y evacuación de agua, relevantes a la hora de transferir agua superficial de un punto a otro.
• Los volúmenes estimados almacenados en las áreas de expansión como así también el tiempo estimado de permanencia en tales áreas.

El diseño estructural requiere información de nivelación en el terreno. Debido a la ínfima pendiente existente en estas llanuras, será muy costoso disponer de un modelo digital de terreno con precisión suficiente como para modelar la región bajo estudio. Un solución de compromiso es la nivelación longitudinal del trazado donde el diseño funcional define las obras. En la actualidad existen procedimientos para construir un modelo digital de terreno con una precisión de 15 cm (LIDAR), pero la incorporación de estos métodos encarecerían las obras de tal modo que esta solución solo es factible en proyectos subvencionados o contratados por empresas en grandes proyectos.

El diseño estructural define las dimensiones constructivas de cada estructura modular. Involucra cálculos que establecen las cotas de base y coronamiento, como las dimensiones transversales y pendientes en función de los materiales disponible. Según sea la metodología constructivas disponibles se preverá un sobredimensionamiento para prevenir asentamientos diferenciales o en su defecto las tareas de compactación adecuadas para minimizar esos asentamientos.

El trabajo de diseño se completa con diseño ingenieriles de estructuras de evacuación y control en material constructivo de hormigón simple o armado.

Finalmente las estructuras más expuestas a erosión se protegen con vegetación apropiada y eventualmente con alambrado eléctricos durante un período inicial de asentamiento.

Debido a la baja energía de escurrimientos las obras de control de agua de hormigón armado no tendrán un diseño especial, sino que serán diseños estándares utilizados en ingeniería de caminos de llanuras.

En el diseño estructural se definen los siguientes aspectos:

• Dimensiones definitivas de las estructuras de encauzamiento, conducción, represamiento y evacuación en planta y en corte, con detalles constructivos cuando sea necesario.
• Aspectos constructivos adicionales que faciliten la construcción en campo.
• Planos y detalles de las estructuras de hormigón: puentes, caños alcantarillas y caños compuertas con sus correspondientes obras de alineamiento y protección, placas de hormigón para la evacuación controlada de las obras de represamiento. El dimensionamiento será exclusivamente hidráulico debido a que la estructura está sometida a acciones de baja energía. Software especial será utilizado para el diseño y sistemas de AUTOCAD para los planos en caso que sea estrictamente necesario.
• Aspectos preventivos de erosión pluvial que serán formulados por tres sistemas: protección de bordos y estructuras en taludes de tierra, métodos de limpieza de canales y dragado, Obras de restauración en áreas de suelos de estructura de sostén pobre (i.e. suelos alcalinos).

La memoria del diseño de estructuras y cálculos hidráulicos serán entregados en formato digital al cliente. Sin embargo para la programación de obra, para su construcción y para la dirección de obra se prevén planos en formato A3 o A4 en papel. Se utilizará una escala adecuada para la construcción general, dejando los detalles librados a la experiencia de la subcontratación de obras. Los detalles de obras de alto riesgo serán presentados (cañerías a presión, tubos compuerta, etc). Para definir el nivel de detalle de la memoria de cálculo se usarán criterios encontrados de seguridad y costo.

Toda esta información será enviada por correo certificado a la sede en Argentina una vez corroborada y constatada. Inmediatamente se procederá al contacto al cliente para firmar su conformidad u objeciones. Una vez cumplimentada el acuerdo se da por finalizada esta etapa.

La implementación de las obras comprende los procesos de replanteo y construcción que se desarrollan en forma simultánea. Los ajustes de obra necesarios serán remitidos durante el proceso por el responsable de obra.

La implementación de obra deberá ser programada teniendo en cuenta los imponderables que siempre ocurren un una obra de construcción civil. En este caso en particular los factores climáticos, de manejo interno del establecimiento y la disponibilidad de personal y maquinarias son los que se vislumbran como más influyentes en el normal desarrollo del proyecto.

Las características propias de la construcción de obras de esta naturaleza requiere obligatoriamente de un cronograma flexible que acepte el redireccionamiento de los recursos asignados a otros trabajos más prioritarios.

Una situación apropiada para la etapa de implementación es aquella que asigne la dirección de obra a los técnicos que diseñaron el proyecto, y la construcción a una empresa subcontratista. Sin embargo se vislumbran diversas alternativas que también podrán ser contempladas durante el proceso de contratación de obra.

• Establecer un programa de mediciones y seguimientos de parámetros cualitativos y cuantitativos que verifique la evolución de las áreas recuperadas en términos técnicos y productivos.
• Permitir un ámbito científico para la ejecución de trabajos de investigación a nivel universitario y de posgrado.