Revestimiento de canales

El revestimiento de canales es el proceso de reducir la pérdida de agua de riego por infiltración mediante la adición de una capa impermeable a los bordes de la zanja. La filtración puede provocar pérdidas de entre el 30 y el 50 por ciento del agua de riego de los canales, por lo que la adición de revestimiento puede hacer que los sistemas de riego sean más eficientes. Los revestimientos de canales también se utilizan para evitar el crecimiento de malezas, que pueden propagarse por todo un sistema de riego y reducir el flujo de agua. El revestimiento de un canal también puede evitar el anegamiento en las zonas bajas del canal. ^[1]

Al hacer que un canal sea menos permeable, la velocidad del agua aumenta, lo que da como resultado un mayor caudal general. El aumento de la velocidad también reduce la cantidad de evaporación y sedimentación que se produce, lo que hace que el canal sea más eficiente. ^[1] El canal pavimentado más antiguo conocido fue descubierto en 1995 cerca de las pirámides de Giza y se estima que tiene alrededor de 4500 años. ^[2]

El revestimiento de canales de hormigón se utiliza a menudo debido a su alta resistencia estructural y longevidad. El hormigón utilizado para el revestimiento de canales normalmente no está reforzado, como forma de reducir los costes. Un método habitual para construir revestimientos de hormigón es el uso de encofrados deslizantes , que se extienden a lo largo del canal a medida que se vierte el hormigón. ^[3] La colocación manual de hormigón o de secciones prefabricadas también se utiliza cuando solo es necesario cubrir una distancia corta. ^[3] A veces se incluyen determinados aditivos, como cal kankar y surkhi, en la mezcla de hormigón para mejorar la retención de agua. ^[3]

Antes de construir revestimientos de hormigón, es una práctica común asegurarse de que la capa de suelo del subsuelo esté adecuadamente consolidada. ^[4] Si hay arcilla expansiva en el sitio de un canal, se retira una capa de esta arcilla y se reemplaza con arena o grava antes de construir el revestimiento de hormigón. Esta eliminación minimiza el riesgo de hinchazón del suelo, que puede causar grietas en el hormigón. Para evitar grietas durante el proceso de curado, se rocía agua sobre el hormigón o se coloca una cubierta húmeda sobre el revestimiento. Otra medida preventiva contra las grietas incluye la adición de ranuras transversales y longitudinales o juntas de expansión que ayudan a absorber las grietas que pueden producirse. ^[3]

La arcilla compactada es una forma sencilla de revestimiento de canales de tierra, que sirve como una alternativa relativamente barata a otros métodos. Ciertas arcillas, como la bentonita , tienen una alta absorción de agua pero luego se vuelven impermeables, lo que las convierte en un revestimiento de suelo ideal. Se ha demostrado a través de estudios realizados en los EE. UU. que una capa de bentonita de 2 a 5 cm de espesor, debajo de una capa de tierra de 15 a 30 cm de espesor, constituye un sistema de revestimiento adecuado. Por lo general, los suelos porosos se eliminan antes de aplicar arcilla compactada al lecho y los lados de un canal. ^[3]

Otro método simple de revestimiento de canales con suelos implica la aplicación de una capa de limo compactado sobre la subrasante del canal. ^[3] El uso de suelos como revestimiento de canales es eficiente para controlar las filtraciones, pero no es efectivo contra el crecimiento de malezas. ^[1]

Los revestimientos de plástico se conocen a menudo como geomembranas o revestimientos de membrana flexible. ^[5] Los revestimientos de plástico suelen estar cubiertos con tierra, rocas, ladrillos, hormigón u otro material. Esto se hace para anclar el revestimiento y protegerlo del deterioro y la desintegración. Las membranas de plástico son muy delgadas y su espesor varía de 8 a 100 milésimas de pulgada. ^{[5] La película} de polietileno de baja densidad (LDPE), similar al material utilizado en las bolsas de basura, es un tipo común de membrana plástica utilizada. Los revestimientos de plástico también se utilizan como método para reacondicionar revestimientos de hormigón dañados.

Dado que los revestimientos de los canales están expuestos a los elementos y se utilizan constantemente, son susceptibles a sufrir daños con el tiempo. A menudo se ignoran las consideraciones geotécnicas al diseñar revestimientos de canales debido al peso ligero de la estructura. Los revestimientos de hormigón de los canales a menudo sufren grietas, cuya reparación puede resultar costosa. Las grietas pueden producirse de varias formas, comenzando durante la construcción si el hormigón se cura de forma inadecuada. Las grietas también pueden producirse debido al movimiento del suelo, que puede ser causado por el levantamiento por heladas o la hinchazón de suelos expansivos. Los suelos expansivos, como ciertos tipos de arcilla, pueden hincharse como resultado de la descarga del canal, los cambios climáticos o la transpiración. Un método común para reducir la futura hinchazón en suelos expansivos es someter el suelo a ciclos de humectación y secado antes de la construcción del revestimiento. ^[6] Las pruebas de laboratorio han demostrado que someter un suelo arcilloso a ciclos de humectación y secado conduce a una histéresis de contracción en el suelo, lo que reduce significativamente su potencial de hinchamiento libre. ^[7] Los suelos dispersivos, como las arenas finas, también pueden representar una amenaza para los revestimientos de hormigón de los canales, ya que se erosionan al entrar en contacto con el agua que fluye, lo que puede provocar la rotura de las tuberías. Como forma de reducir la posibilidad de que se produzca este contacto, se pueden instalar láminas de geomembrana debajo de los revestimientos de hormigón, reduciendo así la cantidad de agua que puede filtrarse a través del canal. ^[8]