Cátedras: HIDRÁULICA DE CANALES (Carrera de INGENIERÍA EN RECURSOS HÍDRICOS) GUÍA DE ACTIVIDADES PARA LA PLANIFICACIÓN Y REALIZACIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO EN EL CANAL 1º DE MAYO (ESPERANZA) Por: DR. ALFREDO TRENTO FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS HÍDRICAS UNIVERSIDAD NACIONAL DEL LITORAL
I OBJETIVOS II - UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL CANAL 1º DE MAYO III - PLANIFICACIÓN DE LAS ACTIVIDADES III.1 Objetivos III.2 Organización en Grupos III.3 Escenario de Trabajo y Análisis de la Información Antecedente III.4 Preparación y Calibración del Instrumental III.5 Asignación de Tareas y Responsabilidades a Cada Grupo. III.6 Organización de Accesorios y Aprovisionamiento. IV - REALIZACIÓN DEL TRABAJO DE CAMPO V - ACTIVIDADES DE GABINETE VI ANEXO: FIGURAS, TABLAS Y FOTOS 2
I OBJETIVOS Para los alumnos: Aprender a organizar las actividades propias de un trabajo de campo. Realizar el trabajo de acuerdo a una planificación establecida. Manejar instrumentos de medición hidroambiental. Analizar la información obtenida. Redactar un informe técnico de las actividades de campo y gabinete. Para los docentes Introducir a los alumnos en el aprendizaje de la preparación de un trabajo de campo y guiarlos en las diferentes etapas del trabajo. II - UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL CANAL 1º DE MAYO El canal se ubica en el ejido municipal de la ciudad de Esperanza (31 27 S, 60 56 O), ciudad cabecera del departamento Las Colonias que se encuentra a 40 km de la capital provincial por la ruta provincial N 70. Está ubicada en el centro-oeste de la provincia de Santa Fe, con una altura media sobre el nivel del mar de 36 m. En la Figura 1 se observa la ubicación geográfica del canal, de la ciudad, de los principales cursos de agua, de las vías de comunicación de la zona y las comunidades más importantes. Las aguas del Canal 1 de Mayo corren de sur a norte y vierten al río Salado. Hasta mediados del año 1999 el canal transportaba parte de los excedentes pluviales de la ciudad de Esperanza, las descargas de un matadero, las de camiones atmosféricos y residuos de al menos una curtiduría, con escaso tratamiento sanitario. Para fines de 1999 la municipalidad dispuso que los camiones atmosféricos descarguen en otro lugar y además comenzó a funcionar una planta de tratamiento de residuos industriales que significó una notable mejora desde el punto de vista ambiental. En la actualidad transporta principalmente excedentes pluviales y domiciliarios. No obstante ello, en algunas ocasiones siguieron advirtiéndose problemas de contaminación por altos contenidos de bacterias del grupo coliformes. El caudal transportado por el canal en tiempo seco es de aproximadamente 50 l s -1, sin embargo en tiempo lluvioso se han aforado aproximadamente caudales pico de hasta 8000 l s -1. 3
III PLANIFICACION DE LAS ACTIVIDADES III.1 Objetivos 1 - Relevar la planialtimetría de la traza del canal. 2 - Medir la batimetría de ocho secciones transversales. 3 - Acotar el nivel del agua en distintas secciones transversales. 4 - Aforar con minimolinete y/o flotadores. III.2 - Organización en Grupos Los alumnos se dispondrán en grupos de entre 2 y 4 integrantes, de la siguiente forma: a) un grupo a cargo del minimolinete para medir velocidades del agua, b) un segundo grupo con el nivel topográfico para acotar secciones transversales. III.3 Escenario de Trabajo y Análisis de la Información Antecedente La cátedra provee la siguiente información batimétrica y planialtimétrica: Cota del terreno natural en la sección de cabecera: 29,95 m en cota IGM. Planilla de cotas de las secciones transversales (Tabla 1). Plano de la zona del canal. (Figura 2). Foto aérea de la zona del canal. (Foto 1). Fotos de distintas secciones. (Fotos 2 3, 4 y 5). Distancias desde la sección 1 hasta la entrada del balneario municipal (sección 6) por el camino de tierra. (Tabla 2). III.4 Preparación y Calibración del Instrumental - Minimolinete y escandallo, - nivel topográfico, mira, jalones y cinta de 50 m, - GPS. III.5 Asignación de Tareas y de Responsabilidades para cada Grupo. Cada grupo empleará un instrumento diferente y su actividad será supervisada por un docente de la FICH. Las funciones de cada alumno podrán cambiar de una sección a otra o bien cuando lo disponga el docente responsable. En cada grupo de alumnos se designará un encargado con la función de registrar toda la información relevada, en una planilla previamente preparada. Los otros integrantes manejarán los instrumentos. 4
Entre las tareas de preparación del trabajo de campo los alumnos deben organizar los accesorios, los aprovisionamientos y la vestimenta. Los mismos se detallan a continuación. III.6 Organización de Accesorios y Aprovisionamiento. Accesorios - botiquín, - planilla con datos personales de los alumnos: DNI, grupo sanguíneo, teléfono para emergencias, etc. - teléfono celular, - máquina de fotos y/o filmadora, - mapas, fotos aéreas y carta IGM, - planillas para nivelación, aforos y toma de muestras, - Libreta de campo, lápiz, goma, calculadora, - botas de goma, - cronómetro. Aprovisionamientos - agua y comida liviana - papel, jabón, implementos para vituallas, Vestimenta: zapatillas livianas, gorra, repelente, protector solar. IV - PLAN DE ACTIVIDADES EN CAMPO Reunión a las 7.15 hs. En FICH. Carga de los instrumentos en el vehículo. Salida de la FICH: 7.30 hs en vehículo de la Facultad. Ruta: Salida por la Av. Aristóbulo del Valle o Av. Blas Parera., luego por la Ruta Nacional 11 hasta Recreo. Se toma la Ruta Provincial 70 (RP) hasta el desvío por RP 6, después de 12 km. se llega al balneario municipal de Esperanza. Se regresa por el mismo camino a la FICH, aproximadamente a las 15 hs. Sección 1 Medición de: a- Geometría de la sección, aforo y acotamiento de la superficie del agua. b - Medición de conductividad eléctrica, ph, temperatura y de oxígeno disuelto. c - Medición de coordenadas geográficas. 5
d - Toma de muestras de agua en envases descartables. Aforo en las secciones 7 (alcantarilla de acceso al balneario municipal) y 8 (sección de desagüe del canal al río Salado). Medición del nivel del agua en río Salado desde puente RP 6 y/o balneario municipal. Almuerzo en el balneario municipal y regreso a la FICH, a las 15 hs aproximadamente. Cotas importantes: Alcantarilla sección de cabecera: 29.95 m IGM Alcantarilla sección de entrada al Balneario Municipal: 22.90 m IGM Pilar sur de EE en Balneario Municipal: 21.847 m IGM V - ACTIVIDADES DE GABINETE: Para alumnos de 1 - Cálculo de perfiles batimétricos longitudinales y transversales del canal, en cotas IGM. 2 - Cálculo de las velocidades, los caudales y tirantes de agua en cada sección. 3 - Análisis y discusión de los resultados obtenidos. 4 - Elaboración y presentación de un Informe Técnico con las actividades e información obtenida, relativas a la geometría de las secciones transversales en cota IGM, detalles de nivelación, planillas de aforo, cálculo de la velocidades medias en la sección, cálculo del caudal en cada sección, determinación de tirantes y cotas del pelo de agua en cada sección.. Se debe tener presente que uno de los objetivos del trabajo de campo es obtener información para la implementación del sistema Hec-Ras, con vistas a la resolución de un problema, cuya temas hipotéticos se mencionan más abajo, a modo de ejemplo: - Cálculo de la curva de remanso en el canal ante diferentes alturas hidrométricas del río Salado. - Cálculo de la curva de remanso en el canal para diferentes caudales. - Cálculo de anchos de inundación en el tramo más cercano a la descarga. 6
VII ANEXO CANAL 1º DE MAYO Figura 1 Ubicación del canal 1º de mayo, localidades, rutas y cursos de agua más importantes. 7
Tabla 1: Cotas del perfil de las secciones transversales 1, 2, 5, 6, 7 y 8. PERFIL TRANSVERSAL Nº 1 - Progresiva 3.590m Punto Descripción Coord. N Coord. E Distancias Parcial Acumulada COTA I.G.M. 1 T.N. 119.26 98.30 0.00 29.95 2 T.N. 120.00 101.45 3.24 3.24 29.50 3 Fondo 123.67 104.78 4.96 8.19 26.55 4 Fondo 127.73 106.04 4.25 12.44 26.35 5 Fondo 123.90 107.39 4.06 16.50 26.49 6 T.N. 124.00 109.31 1.92 18.43 29.06 7 T.N. 123.78 114.11 4.81 23.23 29.46 PERFIL TRANSVERSAL Nº 2 - Progresiva 3.158m Punto Descripción Coord. N Coord. E Distancias Parcial Acumulada COTA I.G.M. 1 T.N. 557.51 89.30 0.00 28.17 2 T.N. 557.41 91.45 2.15 2.15 28.06 3 Talúd 557.69 92.40 0.99 3.14 26.98 4 Fondo 557.06 94.44 2.14 5.28 25.25 5 Fondo 557.13 95.85 1.41 6.69 24.52 6 Fondo 557.20 96.39 0.54 7.23 24.31 7 Fondo 557.45 97.19 0.84 8.07 24.47 8 Fondo 557.48 98.35 1.16 9.23 24.53 9 Talúd 557.13 98.93 0.68 9.91 25.28 10 T.N. 557.13 99.00 0.07 9.98 28.01 11 T.N. 557.13 108.00 9.00 18.98 28.06 PERFIL TRANSVERSAL Nº 5 - Progresiva 1.410m Punto Descripción Coord. N Coord. E Distancias Parcial Acumulada COTA I.G.M. 1 T.N. 2,277.63 265.92 0.00 22.00 2 T.N. 2,278.54 269.02 3.23 3.23 21.78 3 P.A. - Fondo 2,280.87 271.96 3.75 6.98 20.32 4 Fondo 2,281.19 273.65 1.72 8.70 20.05 5 Fondo 2,281.65 275.20 1.62 10.32 20.27 6 Fondo 2,282.19 276.45 1.36 11.68 20.75 7 T.N. 2,281.60 277.78 1.45 13.14 21.91 8
PERFIL TRANSVERSAL Nº 6 - Progresiva 1.060m Punto Descripción Coord. N Coord. E Distancias Parcial Acumulada COTA I.G.M. 1 T.N. 2,619.72 205.34 0.00 21.61 2 Talúd 2,619.41 207.36 2.04 2.04 20.08 3 P.A. - Fondo 2,619.44 209.34 1.98 4.02 19.87 4 Fondo 2,619.28 210.73 1.40 5.42 19.67 5 Fondo 2,618.41 211.21 0.99 6.42 19.94 6 T.N. 2,618.76 212.37 1.21 7.63 20.96 7 T.N. 2,618.76 214.24 1.87 9.50 21.65 PERFIL TRANSVERSAL Nº 7 - Progresiva 309m Punto Descripción Coord. N Coord. E Distancias COTA I.G.M. Parcial Acumulada 1 T.N. 2,737.90 841.39 0.00 22.90 2 Fondo M.I. 2,733.89 844.77 5.24 5.24 19.54 3 Fondo 2,733.76 845.80 1.04 6.28 18.74 4 Fondo 2,734.89 848.89 3.29 9.57 19.17 5 T.N. 2,736.35 852.40 3.80 13.37 21.30 6 T.N. 2,736.00 855.00 2.62 16.00 22.90 PERFIL TRANSVERSAL Nº 8 - Progresiva 0,00m Punto Descripción Coord. N Coord. E Distancias COTA I.G.M. Parcial Acumulada 1 T.N. 3,037.85 833.03 0.00 19.86 2 T.N. 3,037.75 834.63 1.60 1.60 19.74 3 Talúd 3,037.52 837.67 3.05 4.65 18.04 4 P.A. - Fondo 3,037.30 838.52 0.88 5.53 17.90 5 Fondo 3,037.27 838.71 0.19 5.72 17.56 6 Talúd 3,037.72 839.72 1.11 6.83 17.95 7 T.N. 3,038.65 842.49 2.92 9.75 19.62 8 T.N. 3,039.23 845.57 3.13 12.88 19.77 9
Sección 8 Sección 1 Sección 1 N 0 500 1000m Figura 2: Carta Topográfica IGM, donde se indica la traza del tramo en estudio del canal 1º de Mayo, las secciones, numeradas secuencialmente desde aguas arriba, sección 1 en cabecera, hacia aguas abajo, sección 8. en la descarga al río Salado. 10
Figura 3: Foto aérea de la zona del balneario municipal de Esperanza, canal 1º de Mayo, río Salado y Ruta Provincial 6 (Google Earth). 11
Figura 4: Alcantarilla sección 1, vista desde aguas abajo (1996) (arriba). Descarga del matadero al canal 1º de mayo, (2001) (abajo). 12
Figura 5: Descarga de un difusor en el río Salado 200 aguas abajo del canal 1º de mayo (2006). Figura 6: Salida de la planta de tratamiento de efluentes industriales de Esperanza (1999) 13