El cultivo de peces y otros organismos vivos acuáticos requiere de ambientes de fácil manejo, que se pueden secar o llenar con rapidez y con posibilidad de modificar sus condiciones físicas y químicas. A estos ambientes se les denomina estanques.
También se puede cultivar especies vivas acuáticas en espacios limitados por cercos de redes de material sintético, de fierro o de otros materiales de la región como cañabrava. A estos recintos se les denomina jaulas y corrales.
En esta sección nos referiremos solamente a los estanques, que Marcel Huet define como "recinto de agua poco profundo utilizado para el cultivo controlado de peces e instalado de tal forma que pueda ser fácil y totalmente vaciado".
La localización de los estanques exige ciertas condiciones favorables referidas al suelo, al agua y a los servicios complementarios.
4.1 FACTORES DETERMINANTES EN CONSTRUCCION DE ESTANQUES
Interviene en dos aspectos: la configuración (topografía) y la composición.
Influye en el tipo y costo del estanque, lo que incide en la relación entre el área del estanque en m² sobre volumen en m3 de tierra que ha de removerse. Cuanto más alto es el valor de esta relación más bajo será el costo de construcción del estanque.
Terrenos muy accidentados (Fig. 4.1, no son apropiados para construcción de estanques, pues se requieren de diques muy altos para inundar una pequeña extensión (el valor de la relación área m²/volumen m3 resulta muy bajo.
Si el terreno, por el contrario, es demasiado plano (Fig. 4.2), es posible hacer estanques por excavación, lo que dificulta el drenaje, requiriéndose tal vez bombas para desagüarlo, con el consiguiente mayor gasto; o por amurallamiento por los cuatro costados y aquí también se forman los costos.
La condición apropiada se da en terrenos con suave pendiente que oscila entre 1 a 5%. Existe una relación inversa entre la longitud de los estanques y la pendiente; así, por ejemplo, para estanques de 60 a 80 m de largo, la pendiente óptima está en 2% (Fig. 4.3); mientras que para estanques de 100 a 120 m de largo, la pendiente apropiada es de 1%.
Fig. 4.1: Terreno muy accidentado, inapropiado para la construcción de estanque
Fig. 4.2: Terreno muy plano, donde se pueden construir estanques por excavación o amurallamiento.
Fig. 4.3: Relación entre la longitud del estanque y su pendiente
Respecto a la pendiente deben considerarse dos datos:
(i) Pendiente longitudinal (Fig. 4.4) a lo largo del arroyo, que corre en el fondo del valle. Si existe una diferencia de nivel de 5 m entre los puntos A y B, distantes en 200 m se calcula su pendiente mediante la relación siguiente:
diferencia de nive
P= ------------------- x 100
distancia
5
P= ----- x 100 2,5%
200
Fig. 4.4: Determinación de la pendiente longitudinal y estacado del dique de un estanque de presa.
(ii) Pendiente transversal (Fig. 4.5), o sea de cada uno de los lados del valle. El cálculo de la pendiente se hace siguiendo el mismo procedimiento usado para la pendiente longitudinal.
Fig. 4.5: Determinación de la pendiente transversal y estacado del estanque+
La pendiente del terreno es importante por la necesidad de tener agua a un nivel superior al de los estanques. Por otra parte, la pendiente del terreno no sólo permite llenar el estanque, sino también desagüarlo con facilidad cuando sea necesario.
En la construcción de estanques la composición del suelo se considera en relación a la propiedad de retener agua, antes que por su fertilidad.
Los suelos arcillosos, con un 20 a 30% de este material, son los más apropiados, por permitir una buena compactación, y al humedecerse se hinchan reduciendo la porosidad, consecuentemente evitan la filtración. Suelos con mayor porcentaje de arcilla, al secarse se agrietan y endurecen demasiado reduciendo su trabajabilidad.
Los suelos mayormente se componen de diferentes materiales formando suelos compuestos y su denominación se hace de acuerdo a sus principales componentes. Así por ejemplo: un suelo limoarcilloso, contiene limo y arcilla como componentes principal y secundario; el suelo arenolimoso, arena y limo son sus componentes principal y secundario; de la misma forma que la arcilla y la arena son los componentes principal y secundario, de un suelo arcilloarenoso.
Siendo el dique la estructura principal de un estanque que tiene que ver con la retención de agua, el material con que será construido debe merecer una calificación correcta de su aptitud. En la Tabla 4.1 se presentan las calificaciones y aptitudes de los diferentes tipos de suelos.
La determinación de la textura del suelo se hace mediante análisis granulométrico, que clasifica a las partículas de suelo de acuerdo a su tamaño: arena, sus partículas están entre 0,05 a 2 mm; limo, sus partículas varían 0,002 a 0,05 m y arcilla, todas sus partículas son de menos de 0,002 mm.
El análisis granulométrico permite determinar los porcentajes de los distintos componentes de la muestra, pero también se puede llegar a dicho resultado a través de un procedimiento simple:
TABLA 4.1: CALIFICACION DE LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS PARA CONSTRUCCION DE ESTANQUES
|
TEXTURA |
PERMEABILIDAD |
COMPRESIBILIDAD |
CARACTERISTICAS DE COMPACTACION |
APTITUD PARA DIQUES |
|
Arcilloso |
Impermeabl |
Medi |
Regular o buen |
Excelent |
|
Arcilloso arenos |
Impermeabl |
Baj |
Buen |
Buen |
|
Franc |
Semipermeable a impermeabl |
Alt |
Regular a muy deficient |
Deficient |
|
Franco Arenos |
Semipermeable a impermeabl |
Media alt |
Buena a muy deficient |
Deficiente |
|
Turbos |
Permeabl |
Insignificant |
Buen |
Deficiente |
- Se estima el porcentaje de cada componente, a través de su espesor que aparece en la botella. (Fig. 4.6).
Existen algunas formas prácticas de examinar la textura de un suelo con fines de construcción de estanques, siendo la forma más sencilla la impresión al tacto: suave para suelos con abundante arcilla hasta áspero para suelos arenosos.
Otra forma de determinar la textura del suelo consiste en amasar una muestra húmeda y hacer una bola con el puño; si al tirarlo hacia arriba y recogerlo en la mano no se desmenuza, así como al secarse se vuelve dura y rígida, podemos afirmar que el suelo es apto para la construcción de estanques (Fig. 4.7).
La textura del suelo determina su permeabilidad, la misma que, se reitera, constituye una propiedad determinante en la construcción de estanques. La permeabilidad se mide en función de la velocidad del flujo de agua a través del suelo. Se expresa como tasa de permeabilidad en cm/hora, mm/hora. Mientras la textura sea más fina, el suelo será más impermeable, lo que le califica como suelo apto para construcción de estanques. De otra forma será necesario realizar trabajos de impermeabilización, incrementando los costos.
Fig. 4.6: Estimación práctica de las proporciones de arena, limo y arcilla en una muestra de suelo.
Fig. 4.7: Prueba práctica para determinar la textura del suel
Se puede evaluar la permeabilidad de un suelo mediante un método sencillo de campo, que consiste en hacer un hoyo de 1,00 a 1,20 m de profundidad y llenarlo de agua por la mañana; por la noche volver a llenarlo hasta el borde, para reponer el agua filtrada, luego cubrirlo con ramas. Si a la mañana siguiente, el agua permanece cerca al borde, se puede considerar que el suelo es bueno para construir estanques (Fig. 4.8).
Fig. 4.8: Prueba de campo para determinar la permeabilidad del suel
Aquí se refiere a la cantidad y calidad del agua que se vio en detalle en el Capítulo III.
4.1.3 SERVICIOS COMPLEMENTARIOS
Dependiendo de la magnitud de la obra y con la finalidad de lograr rentabilidad, en adición al agua y terreno ya descritos, se requiere que la infraestructura piscícola tenga buena ubicación, accesible durante todo el año para trasladar insumos a la piscigranja y poder sacar fácilmente el pescado al mercado; presencia de insumos y subproductos agrícolas e industriales para formular y preparar dietas para peces, mercado permanente, materiales de construcción cercanos, y energía eléctrica, entre otros.
Se ubican en el fondo de un valle y se forman por la construcción de un dique o una presa que embalsa una corriente de agua, que fluye por el fondo del valle (Fig. 4.9), que debe ser de poco caudal para poder ejercer control. Por otro lado la cuenca de drenaje no debe ser demasiada extensa, porque la cantidad de agua durante las grandes avenidas se tornaría incontrolable y podría llegar a romperse el dique.
Por razones económicas y de seguridad el dique debe ubicarse en el lugar más estrecho del valle, obteniéndose un dique más pequeño, lo que disminuye el costo de construcción del estanque.
Los estanques de presa adoptan la forma del valle que inundan y la profundidad está en relación a las pendientes laterales que no deben pasar del 4% y longitudinal de no más de 2%. Pendientes mayores exigirían la construcción del dique más alto, de mayor volumen con escaso incremento de la superficie.
Una serie histórica de datos del caudal se requiere para tomar las previsiones en cuanto a la construcción del dique; como casi siempre, es imposible conseguir esta información por no ser tomada, a causa de la relativa poca importancia de la corriente de agua en cuestión; encuestas a los pobladores más antiguos y representativos de la zona puede aportar con información de interés al proyecto, si bien no reviste un rigor sistemático, pero es mejor que nada.
Son aquellas que sólo toman una parte del agua de un curso (Fig. 4.9), mediante un canal de derivación que se inicia en la parte alta de la cuenca y que puede nuevamente ingresar al curso, luego de haber sido usado en los estanques.
Fig. 4.9: Tipos de estanques: de derivación (arriba) y de presa (abajo)
Los dispositivos que se ubiquen en el canal de derivación, como: desarenador, filtro, aireador, calcificador, etc., permiten un completo control del agua que ingresa a la estación tanto en cantidad como en calidad.
Estos estanques, dependiendo de la pendiente del terreno, pueden hacerse por amurallamiento cuando los diques se ubican sobre la terraza, o por excavación, efectuado en terrenos demasiado planos, siendo necesario construir canales de desagüe profundos y muy largos, para buscar pendiente y poder desaguar al estanque, caso contrario se usarán bombas, que por su costo, no son recomendables.
Los estanques, de acuerdo a su distribución respecto a la fuente, pueden ser:
- En ROSARIO, cuando el agua de un estanque es reusado en otro que está a un menor nivel y el de éste en un tercero y así sucesivamente tantas veces el terreno lo permita (Fig. 4.10). La escasa o nula independencia de manejo individual de estos estanques constituye la principal desventaja y sólo se recomienda para lugares con escasa disponibilidad de agua. Esta distribución puede darse tanto en los estanques de presa como de derivación.
- En PARALELO, tanto el ingreso de agua como la salida son independientes
para cada estanque, lo que permite un manejo individual
(Fig. 4.11). Esta distribución sólo se da en los estanques de
derivación.
Fig. 4.10: Estanques distribuidos en rosario. Vista en planta (arriba) y en corte longitudinal (abajo).
Fig. 4.11: Estanques distribuidos en paralelo en una serie (izquierda) y en dos series (derecha)
La forma está determinada por el tipo de estanque, así los de presa se adaptan a la configuración del terreno, en tanto que los de derivación normalmente son de forma rectangular, que son los que más fácilmente se manejan. Sin embargo a causa de que a mayor longitud se incrementa el perímetro (dique), para una misma área, se tiende a reducir el largo del estanque, (Fig. 4.12).
Fig. 4.12: Relación entre el largo y ancho de un estanque y su perímetro o diqu
Al igual que la forma, el tamaño de los estanques está condicionado por:
El tamaño varía dentro de un amplio rango; desde unas pocas decenas de metros cuadrados para granjas piscícolas familiares, hasta decenas de hectáreas para explotación en gran escala.
Los estanques mayores tienen un menor costo de construcción por metro cuadrado que los más pequeños. Como se observa al duplicar el largo y ancho de un estanque (perímetros/dique), su superficie se multiplicará por 4. Por ejemplo, si a un estanque rectangular de 20 x 50 m que tiene un espejo de agua de 1 000 m² al duplicarse el largo y ancho a 40 x 100 m su superficie alcanzará los 4 000 m² (Fig. 4.13).
Fig. 4.13 Duplicando el largo y ancho de un estanque, su área se cuadruplica.
La profundidad del estanque está en relación a la pendiente y a la superficie que se espera alcanzar, sobre todo, en los estanques de presa. En los de derivación esta dimensión es más manejable. Se recomienda 0,50 m en la parte más somera, hasta 1,50 m cerca al sistema de desagüe; profundidades menores al límite inferior citado, facilita el desarrollo de plantas invasoras que perjudican a la piscicultura, al favorecer el rellenado del estanque, así como por consumir los nutrientes que el agua necesita para la producción biológica.
Por otro lado, profundidades mayores ocasionan mayor gasto; sea por los diques más altos, que requieren mayor cantidad de relleno o si el estanque es de excavación, se requerirá eliminar mayores volúmenes de tierra con el consiguiente incremento de los costos.
4.6 PARTES DE UN ESTANQUE (Figs. 4.14 y 4.15)
Fig. 4.14: Partes principales de un estanque (corte en planta)
Fig. 4.15: Partes principales de un estanque (perfil longitudinal)
4.6.1 SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
Es correcto referirse a "sistema" cuando se trata de estanques de derivación, pero en los de presa que captan toda el agua de un manantial o un arroyo con mayor propiedad, se trata sólo del ingreso de agua al estanque. En el sistema de abastecimiento de agua podemos distinguir, entre otros, los siguientes componentes:
- Toma de agua de la fuente o boca toma general.
- Canal de derivación.
- Ingreso de agua al estanque.
Este dispositivo se ubica en la parte alta de la fuente de donde se tomará el agua para el o los estanques; el mejor dispositivo es un tubo de concreto o de fierro provisto en una compuerta de torno (Fig. 4.16), pero su elevado costo la hace poco recomendable, usándose frecuentemente la compuerta ahogada, constituida por unas tablillas que corren sobre una ranura amoldada en concreto al inicio del canal de derivación (Fig. 4.17)
Fig. 4.16: Bocatoma de tornillo para el ingreso de agua al estanqu
Fig. 4.17: Compuerta ahogada para derivación de agua al estanque
Es necesario elevar el nivel de agua del arroyo para facilitar su ingreso al canal de derivación, esto se logra represándolo parcialmente aguas abajo de la bocatoma, puede ser hecho mediante un barraje central (Fig. 4.18) o colocando un espigón de piedras, rocas, tierra, o de concreto que orientará el caudal del agua hacia el canal de derivación.
Debido a que durante las riadas o avenidas se introducen por la bocatoma materiales extraños, como palos, piedras y el agua cargada de mucho sedimento, se recomienda ubicar al inicio del canal de derivación un tanque de sedimentación y de limpieza del agua denominado desarenador, cuyo tamaño varía de acuerdo a la cantidad de agua que e toma y a los materiales que arrastra el riachuelo.
Es la estructura que conduce el agua desde la bocatoma hasta los estanques. Se construye normalmente sobre la superficie del terreno, a tajo abierto, de concreto o de tierra. Puede conducirse también el agua de derivación mediante ductos enterrados de diversos materiales como: concreto, plástico o fierro, lo que asegura que el agua no es intervenida por otras personas durante el recorrido.
La longitud del canal de derivación viene asignado por la topografía y por las condiciones favorables para la construcción de la bocatoma, el canal mismo y la terraza apropiada para la estanquería.
La sección transversal de un canal a tajo abierto debe ser trapezoidal, construido con material del substrato, siendo obviamente, los mejores de arcilla, en donde se puede permitir una mayor velocidad de la corriente sin riesgo de erosión, que si se produce en terrenos arenosos en que la velocidad de la corriente debe ser menor. (Tabla 4.2).
Fig. 4.18: Barraje central para elevar el nivel de agua de la fuente con fines de derivación.
TABLA 4.2 VELOCIDAD DE LA CORRIENTE EN EL CANAL DE DERIVACION SEGUN TIPO DE SUELO (Saldaña, 1984)
|
TIPO DE SUELO |
VELOCIDAD m/seg |
|
Arena fin |
0,46 - 0,76 |
|
Lim |
0,61 - 0,91 |
|
Suelo franc |
0,76 - 1,06 |
|
Arcill |
1,14 - 1,52 |
Por su parte Bard et. al. (1975), indica que la velocidad de la corriente en el canal no debe ser fuerte para que ocasione erosión. La velocidad máxima permisible varía con la naturaleza de terreno 0,15 m/seg en tierra firme hasta 1,0 m/seg en terreno pedregoso; por supuesto que este último no es recomendable a causa de la permeabilidad que favorece la pérdida de agua por infiltración.
Con la finalidad de disminuir la velocidad del agua en el canal, en terrenos con considerable pendiente, se prevé caída vertical u oblicua de hormigón o tubo. Pero debe evitarse de un declive demasiado fuerte.
Las dimensiones del canal están en relación a la magnitud de la obra, como se observa en la Tabla 4.3.
TABLA 4.3 DIMENSIONES DEL CANAL DE DERIVACION SEGUN MAGNITUD DE LA OBRA (Bard et. al., 1975)
|
NIVEL |
PISCIGRANJA |
PISCIGRANJA |
|
DIMENSIONES |
FAMILIAR |
COMERCIAL |
|
Ancho del fond |
0,25 - 0,30 |
0,50 |
|
Ancho superio |
0,60 - 1,00 |
1,50 - 1,80 |
|
Profundida |
0,25 - 0,40 |
0,60 - 0,80 |
|
Inclinación de la pare |
1,5 / 1 |
1,5 / 1 |
|
Pendiente del fond |
1% |
1% |
En ocasiones, cuando existe poca agua o se requiere una mejor regulación del caudal, se construye el canal de derivación de concreto y en este caso no es necesario dar la forma trapezoidal y tomar tantas medidas para disminuir la velocidad de la corriente; sin embargo los costos se incrementarán fuertemente.
La ubicación en el canal de derivación de uno o más filtros (Fig. 4.19), es recomendable si la fuente de agua tiene alta carga de sedimentos, así como para controlar el pase a los estanques de peces invasores que compiten por espacio y alimento con los peces en cultivo.
Fig. 4.19: Diseño de un filtro ubicado en un canal de derivació
El canal de derivación puede dividirse en otros canales secundarios que abastecerán a estanques que pueden tener distintos usos. Si bien el canal de derivación cumple la función de llevar agua a los estanques, también según sea el caso sirve como canal de desagüe del exceso de agua, generándose esta situación cuando se ubica el estanque en el fondo del valle.
4.6.1.3 INGRESO DE AGUA AL ESTANQUE
Se trata de las tomas individuales para cada estanque. Su habilitación permite:
El ingreso comúnmente usado es de tubo plástico de diámetro variado según el tamaño del estanque. Otros materiales como tubo de fierro resulta costoso, en tanto que materiales rústicos como el tallo hueco de ciertas palmeras son fácilmente deleznables. Como se anotó, el diámetro del tubo está en relación al tamaño del estanque; así para menores de 500 m², 2 a 3" de diámetro es suficiente, 4 a 6" para estanques de 1 000 m² y para más grandes se requiere tubos con mayor diámetro. El tubo debe penetrar en el estanque por lo menos 1,0 metro, con una débil caída (menos de 1%), colocando piedras o mampostería en el piso donde cae el agua para disminuir la erosión.
El ingreso de agua al estanque tiene una compuerta aguas arriba que permite regular el caudal de entrada, y una caja de protección en el extremo del tubo donde se filtra el agua para evitar el ingreso de peces invasores (Fig. 4.20).
Fig. 4.20: Abastecimiento de agua al estanque con caja de protección.
4.6.2 ASIENTO DEL ESTANQUE O FONDO
El asiento o fondo es el verdadero laboratorio del estanque; es aquí donde se depositan las sustancias nutritivas necesarias para la producción natural del agua, así como también es el lugar donde se acumulan los metabolitos.
Por otro lado su correcta construcción facilitará el vaciado efectivo del estanque, lo que se hace necesario para las faenas de cosecha total. Para lograr tal vaciamiento es recomendable dar al fondo una inclinación de 1 a 2% y la construcción de canales de avenamiento dispuestos en "espina de pescado" (Fig. 4.21); consiste en una zanja central que drena hacia el sistema de vaciamiento o a la zona de cosecha si lo hubiera y varias zanjas secundarias que confluyen hacia la central.
Durante la construcción del estanque debe eliminarse toda vegetación, principalmente los árboles, tratando de desarraigarlos para evitar problemas de filtración y para favorecer las pescas intermedias con redes.
Fig. 4.21: Fondo del estanque con canales de arenamiento distribuidos en "espina de pescado".
Desde la definición de estanque, como recinto de agua que puede ser fácil y totalmente vaciado, lleva a identificar a este sistema como de vital importancia, cuyas dimensiones pueden variar de acuerdo al tamaño del estanque.
Existen varios tipos de estructuras para desaguar un estanque, desde los más simples, como el tubo con tapón para pequeños estanques, hasta el monje para los mayores.
Aún cuando el tubo con tapón se use en pequeños estanques, su difícil operación para abrirlo estando el estanque lleno lo hace no recomendable. Una variación de este tipo de desagüe se hace colocando una válvula al final del tubo, hacia el exterior; sin embargo, la porción del tubo debajo del dique llega a taponarse con sedimentos complicando el vaciado.
El monje (Fig. 4.22),es el dispositivo que mejores facilidades ofrece para desaguar el estanque. Cumple dos importantes funciones:
Fig. 4.22: Monge para desague del estanqu
Esta constituido de dos partes:
(i) Estructura vertical o monje propiamente dicho. Construido de concreto armado, pudiendo hacerse también de madera para estanques pequeños. En sección transversal o vista en planta tiene forma de U abierto hacia el estanque. En la cara interna de sus lados tiene dos ranuras en las que se superponen tablas en dos series, dejando entre ellas un espacio que es rellenado con tierra arcillosa, lo que permite retener el agua, evitando pérdidas . Al final de la serie de tablas que determina el nivel del agua, se coloca una rejilla construida de metal o de paño de red montado sobre bastidores de madera para evitar fuga de los peces.
(ii) Estructura horizontal o dispositivo de desagüe. Compuesto por un canal de concreto o por un tubo de cemento, fierro o plástico, que partiendo del lado posterior del monje termina en el canal desaguadero o en la pesquería externa si lo hubiera, atravesando el dique por su base.
El monje se levanta sobre una loza de concreto en la parte más profunda del estanque, generalmente opuesta del ingreso de agua. Respecto al dique puede colocarse dentro de él o separado de él.
El dispositivo de desagüe debe construirse o colocarse antes de la construcción del monje, con un declive de 1% y sobre una estructura de cemento corrido o por tramos, para dar sostén al tubo de drenaje. Se tendrá especial cuidado con la unión de los tramos para que sea firme, de otro modo cualquier filtración ocasionaría erosión del dique.
El tamaño del monje, fundamentalmente el diámetro del desagüe, es proporcional al área del estanque, advirtiendo que a mayor diámetro, el secado del estanque será más rápido, lo que facilitaría el robo de los peces en una sola noche, recomendándose, para estos casos, la colocación de una placa metálica, sobre el monje, con candado para evitar el retiro de las tablas (Fig. 4.23). Contrariamente, desagües pequeños en estanques mayores, retrasaría mucho el vaciado, haciendo imposible la eliminación del exceso de fango en estanques viejos; los diámetros recomendables varían entre 10 cm a 40 cm para estanques de 200 m² a 10 000 m² respectivamente.
Igual consideración se da al monje propiamente dicho, así para estanques pequeños las dimensiones corrientes son:
Normal:
Mayores:
Alto
1,50
Alto
2,00
Ancho
0,57
Ancho
0,70
Fondo
0,44
Fondo
0,54
Espesor
0,12
Espeso
0,15
Fig. 4.23: Monge con placa metálica y candad
El codo móvil es otro dispositivo de desagüe (Fig. 4.24), que cumple iguales funciones que el monje, con la ventaja de su menor costo. La sección vertical y la horizontal (de nivelación y desagüe, respectivamente) tienen igual diámetro, que varía de acuerdo al tamaño del estanque.
Fig. 4.24: Codo móvil para desague del estanque
Es la parte del estanque destinada a "cercarlo", es su pared, construida por un terraplén de tierra compactada, procedente preferentemente del mismo lugar. Si no es apropiada por su textura o sea no cumple con su condición de impermeabilidad se puede recurrir a tierra de préstamo, en todo caso no debe abusarse de esta práctica, pues el transporte de tierra de un lugar a otro incrementa fuertemente los costos, por lo que se restringe su uso sólo para el dispositivo de impermeabilización, que es la "llave de arcilla" o "máscara de arcilla", completando el dique con tierra obtenida del mismo estanque.
En sección transversal tiene forma trapezoidal (Fig. 4.25), cuyos lados paralelos son horizontales constituyendo la cima y la base.
Fig. 4.25: Sección transversal de un dique
La cima es la parte superior denominada también corona. En principio debe ser igual, o más que su altura, como mínimo 1 m en estanques pequeños puede ser mucho mayor, dependiendo del alto del dique del material que se emplee y del uso que se pretende dar, en adición a su función propia; por ejemplo será mucho mayor si se prevé el paso de vehículos. El método de construcción también condiciona el ancho de la cima, de tal manera, que sí se construye con buldozer, este debe poder circular por ella, es decir, tendrá el ancho para que quepan sus orugas.
La altura del dique es igual a la profundidad del agua, más un tramo entre el espejo de agua y la cima. A este tramo se le denomina "borde libre" u "obra muerta", cuya función es evitar el desbordamiento. Puede medir 30 cm en los estanques pequeños hasta 50 cm en los mayores.
El dique debe construirse un poco más alto del nivel previsto, no obstante siempre se produce asentamiento, aún en los suelos buenos y bien trabajados.
La base es la parte más ancha de la sección transversal, aproximadamente 5 veces el ancho de la cima o de la altura.
La base se levanta sobre el cimiento o fondo del estanque, sobre tierra firme. Si la tierra no ofrece buenas condiciones de impermeabilidad, se construye un canal central donde se ubicará tierra arcillosa compactada que impermeabiliza al dique. Es el llamado "núcleo o llave de arcilla", que se continuará hasta la altura del nivel del agua. La llave de arcilla suele ubicarse también externamente al dique, siguiendo el Talud interno. (Fig. 4.26).
Fig. 4.26: Corte transversal del dique mostrando la llave de arcilla en el núcleo y en el pie externo.
Los taludes denominados también pie interno o externo, según estén hacia el estanque o fuera de él, son las pendientes o partes inclinadas del dique; están dados por la altura y el ancho de la base. Un talud de 2:1 significa que para un metro de altura la base medirá el doble o sea 2 metros, generalmente el pie interno es el que debe tener el talud con la relación 2:1 (Fig. 4.25), en tanto que el externo puede ser de 1,5:1.
La pendiente del talud está condicionada por el tipo de suelo, la profundidad del agua, tamaño del estanque y acción de las olas. En la Tabla 4.4 se muestra la pendiente en relación al tipo de suelo.
TABLA 4.4 PENDIENTE RECOMENDADA EN RELACION AL TIPO DE SUEL
|
TIPO DE SUELO |
PENDIENTE INTERNA |
PENDIENTE EXTERNA |
|
Arenos |
2:01 |
3:01 |
|
Franco arenos |
2:1 - 3:1 |
1,5:1 - 2:1 |
|
Arcilloso arenos |
1,5 - 1,0 |
1,5:1 |
|
Arcilla establ |
1:01 |
Para la construcción del dique se debe evaluar varios lugares en función de la relación área del estanque en m² sobre movimiento de tierra en m3. Si la relación es 3 debe descartarse por costosa, 7 es una buena relación, la óptima es 10.
Es un dispositivo construido en el dique que permite la eliminación de las aguas excedentes como producto de lluvias o del aumento del caudal de la fuente; es absolutamente necesario en los estanques de presa que no tienen canal de derivación que elimina el exceso de agua. En los estanques de derivación provistos de monje no es necesario el vertedero; el exceso de agua que ya llega controlado, se elimina por el monje.
El vertedero puede construirse como un canal a tajo abierto de concreto o más comúnmente de tierra de sección trapezoidal. Si por la cima del dique circularan vehículos, se debe dar a los lados del vertedero una pendiente suave, o con un tubo de PVC enterrado, en ambos casos se ubica 10 cm encima de la línea de flotación.
Las dimensiones del vertedero están en relación al estimado de las máximas variaciones del caudal, lo que se debe al tamaño del valle que es drenado y de la intensidad y duración de las lluvias. Si estas son abundantes se puede construir más de un vertedero. Ante riadas o avenidas, la velocidad del agua en el vertedero puede ser muy fuerte causando erosión, por lo que se recomienda darle una inclinación hacia el estanque (Fig. 4.27). Asimismo, debe protegerse las paredes con materias sólidas como: piedras, hormigón, hierba o simplemente tierra bien compactada.
Fig. 4.27: Vertedero de tubo con inclinación hacia el estanqu
4.7 CONSTRUCCION DE UN ESTANQUE
Seleccionando el lugar para la construcción del estanque o la estación piscícola, en base a la disponibilidad de agua en cantidad suficiente de buena calidad; el suelo será favorable en cuanto a su relieve y su textura. A los servicios complementarios disponibles, toca construir el estanque, para lo cual se recomienda los siguientes pasos secuenciales:
Se entiende luego del desbroce, se eliminan las capas orgánicas, grava, troncos de árboles que deben ser desarraigados hasta llegar a tierra firme; obra que puede ser hecha a mano o con buldozer, según la magnitud de la obra y la disponibilidad de maquinaria en el área. Se recomienda limpiar al menos unos 10 m alrededor del área considerada para el estanque. Este material extraído debe ser colocado fuera del área del estanque ya que no es recomendable para la construcción de los diques.
4.7.2 TRAZADO DEL ESTANQUE-REPLANTEO
Consiste en llevar los detalles del estanque ubicado en el plano topográfico al terreno, para lo cual se usan estacas semejantes de aproximadamente 50 cm, con 20 cm, superiores llamado sobre estaca, de superficie lisa preparada para hacer anotaciones como su número y el corte o relleno que debe hacerse de acuerdo a la topografía del terreno. En otras palabras, el trazado o replanteo, es la operación inversa al levantamiento topográfico, en que del plano se llevan al terreno todos los detalles suficientes a la construcción del estanque. El estacado generalmente se hace para el dique (Fig. 4.28), pudiendo hacerse también en el fondo del estanque para darle el declive correspondiente (Fig. 4.29, Fig. 4.30).
Con estacas más grandes se marca la altura de los diques que pueden alternarse y nivelarse con el auxilio de una cuerda, tanto para el único dique de los estanques de presa, como para el dique perimetral de los estanques de derivación.
El estacado definitivo de un dique presenta en cada punto un par de estacas separadas por el ancho de la cima del dique y a partir de ellas se inicia los pies internos y externos (Fig. 4.28).
Fig. 4.28: Estacado para la construcción de un diqu
4.7.3 PREPARACION DEL FONDO DEL ESTANQUE
Una vez limpia el área se traza el estanque, se prepara el fondo con el declive apropiado orientado hacia la cota más baja, donde se ubicará el sistema de desagüe. Este declive debe ser suave que permita un lento desaguado del estanque, lo que a su vez facilitará la sedimentación uniforme en todo el estanque y no sólo en la parte más profunda. Esta pendiente debe ser entre 1 a 2% para estanques menores de 1 000 m².
Para lograr la pendiente ideal, se procede a estacar el fondo del estanque, tomando como referencia el punto de vaciamiento, es decir, la parte más profunda. Se colocan las estacas en arcos equidistantes concéntricos, con el punto central en el inicio del tubo de desagüe (Fig. 4.29).
Fig. 4.29: Estacado para determinar el fondo del estanqu
Si se asume que en el punto de desagüe la profundidad alcanza 1,50 m y en la parte menos profunda próxima al canal de alimentación de 1,0 m se pueden ubicar cinco hileras concéntricas de estacas para las profundidades de 1,4, 1,3, 1,2, 1,10 y 1,0 m; con referencia al punto de desagüe de 1,50 m, tal como aparece en la Figura 4.29.
Se igualan todas las estacas a un mismo nivel que corresponde al máximo que alcanzará el agua del estanque, con la ayuda de un eclímetro, un nivel u otro instrumento más sencillo como una manguera.
La primera hilera concéntrica que corresponde a la profundidad de 1,40 es cavada a ese nivel, haciendo referencia con la cima de las estacas, así se procede con las hileras subsiguientes hasta llegar a las partes menos profundas, quedando establecido el declive deseado que hay que alisarlo.
Para estanques mayores es conveniente hacer el avenamiento del fondo del tipo simple con un solo canal central o con canales secundarios del tipo "espina de pescado".
4.7.4 INSTALACION DEL SISTEMA DE DESAGUE
En el lugar previamente definido en el plano y trazado en el terreno se trabaja manualmente o con buldozer para ubicar el canal de desagüe, en una longitud algo mayor del ancho de la base del dique.
El canal de desagüe puede ser de tubo de cemento o de plástico y en muchos casos debe ser ubicado sobre un cimiento de tierra apisonada, sobre durmientes o mejor aún sobre una loza de concreto. Si se usan tubos de cemento, en cada unión se debe colocar un anillo de cemento o jebe para evitar filtraciones. El canal de desagüe puede construirse también de concreto armado, con la precaución debida para evitar rajaduras.
Esta estructura debe levantarse sobre tierra firme. Cuando el suelo no es apropiado se recomienda construir la llave de arcilla, con una profundidad mayor que el fondo del estanque, pudiendo extenderse hasta la cima del dique.
El dique se levanta en capas no mayores de 20 cm, que deben ser menores cuando se construyen a mano, apisonando vigorosamente cada capa, lo que favorece una mejor compactación haciéndolo más resistente y a la vez mejorando su impermeabilidad.
La tierra para el dique debe provenir del centro del estanque, evitando la "tierra de préstamo" que incrementa los costos.
Se recomienda empezar por la parte más baja y continuar por las de mayor corte. Esto obviamente dependerá de la pericia del constructor. Si el trabajo se hace mecánicamente en la zona donde se ubicó el canal de desagüe, debe trabajarse con mucho cuidado para evitar daños del canal, por lo que se recomienda trabajar manualmente por lo menos en un espesor de 0,50 m.
Se debe evitar el transporte de tierra en tramos largos, pues esto deteriora el fondo. Es conveniente el movimiento de tierra en forma transversal (Fig. 4.30).
Fig. 4.30: Modo de operación del tractor de oruga en la construcción del estanque
4.7.6 INSTALACION DEL SISTEMA DE INGRESO Y VERTEDERO
El ingreso de agua al estanque si es de tubo o canal a tajo abierto se instala cuando el dique está por concluirse o cuando ya se terminó, dándole una pendiente de 1% aproximadamente. Debe estar protegido del paso de las personas, animales o vehículos, por lo que se recomienda recubrirlo con tierra.
Debe considerarse la construcción de una compuerta que permita manejar el flujo de agua, así como la instalación de una rejilla u otro dispositivo que impida el paso de organismos indeseables. La protección del dique en el punto de llegada del agua para evitar su erosión es absolutamente necesaria.
El sistema de ingreso se ubica en la parte más somera del estanque, que por otro lado debe estar en la parte opuesta del desagüe (Fig. 4.15).
El vertedero, cuando lo hay, debe ubicarse al igual que el desagüe en la parte opuesta al ingreso de agua. Puede ser un canal de concreto con rejilla de protección de la huida de los peces o de tubo plástico u otro material y en el lugar de la caída del agua al exterior, debe protegerse el dique de la erosión. (Fig. 4.27).
Consiste en establecer una cubierta vegetal en la superficie libre de los diques a fin de proteger el suelo de la erosión por el agua de la escorrentía, por causas del viento o por el oleaje.
En zonas lluviosas es aconsejable construir cunetas o zanjas en los alrededores de los estanques para evitar el ingreso incontrolado de aguas pluviales que acarrea mucho material que favorece el rápido rellenado del estanque.
El llenado del estanque recién construido debe hacerse gradualmente lo que permite la saturación del dique favoreciendo su impermeabilidad.
