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¿Qué hace un ingeniero civil?

Ingeniero Civil

¿Qué hace un ingeniero civil?

El papel que juega un Ingeniero Civil en cualquier tipo de proyecto, es crucial para la funcionalidad de una ciudad. ¿Qué hace un Ingeniero Civil? Google puede resumir su función diciendo que “crean, mejoran y protegen el medio ambiente en el que vivimos”. Estos profesionales de la Ingeniería Civil tienen la responsabilidad de prever, prevenir y minimizar los impactos ambientales negativos. Por esto, realizan varios análisis con los cuales favorecen la implementación de diseños de infraestructuras eficientes. 

Utilizando Florida como ejemplo, intentaremos simplificar algunas de las responsabilidades que ellos asumen en lo que respecta a los sistemas de drenaje y alcantarillado. Al final de este artículo, podrán desentrañar por qué el papel de ingeniero civil es tan importante en un proyecto.

¿Es el clima un factor importante?

Florida es famosa por ser “el Estado del Sol”. Aquí, “vivimos donde usted vacaciona”, y tenemos la suerte de disfrutar del hermoso paisaje tropical durante todo el año. Sin embargo, el motivo de tanta belleza, se debe a la excesiva cantidad de lluvia que cae en el Estado durante todo el año ¡Créanos! De acuerdo con los registros actuales, Miami es la segunda ciudad más lluviosa de los Estados Unidos y recibe alrededor de 62 pulgadas de lluvia al año.

Teniendo eso en cuenta: ¡SÍ!, el clima es un factor vital que los ingenieros civiles deben considerar. Nos centraremos en esto para darle una mejor explicación de los planes de pavimentación y drenaje.

Intenta imaginarte una de las tormentas dramáticas que hayas experimentado recientemente. Estés donde estés, probablemente esperarás a que pase la tormenta para continuar. Cuando puedas desplazarte nuevamente, de seguro, intentarás salir. ¿Alguna vez saliendo de un estacionamiento notaste que estabas atrapado? Las inundaciones en Florida son cada vez más frecuentes. Si usted vive aquí, definitivamente ha experimentado la sensación de restricción por los charcos que crean las tormentas. 

Si no vive en Florida, le aseguramos que no exageramos. Afortunadamente para la sociedad, los Ingenieros Civiles, diseñan planes de Pavimentación y Drenaje que siguen normas específicas según el código de cada ciudad. Debido a esto, los charcos que parecían interminables desaparecen en minutos apenas deja de llover. ¡Sea paciente!

Planos de Pavimentación y Drenaje afirmativo

Uno de los servicios de Ingeniería Civil que brinda Eastern Engineering Group es la elaboración de planos de Pavimentación y Drenaje. Para explicártelo con más detalle, remítase a la situación descrita anteriormente. Cuando se acumulan los charcos de agua durante una tormenta, debe haber notado que el agua comienza a moverse en cierta dirección.

Esto sucede porque las calles no están construidas como superficies planas y las carreteras por las que conduce todos los días son curvas y en ángulo. Esta forma de construirlas permite que las aguas pluviales se muevan hacia los bordes, en lugar de acumularse en una profundidad uniforme. Para crear planes de Pavimentación y Drenaje, un ingeniero civil seguirá ciertas fórmulas para calcular la cantidad de agua pluvial que recibe cada ubicación específica. Después de obtener estos resultados, el plan determinará qué se debe hacer para regularlas.

Siempre que piensas en ingeniería, seguro lo primero que te viene a la mente son numerosos cálculos matemáticos y físicos. Para describir brevemente el significado de los cálculos para esta particular situación, trate de retroceder a sus clases de álgebra de la escuela secundaria. ¿Te suena el término pendiente? Una pendiente describe numéricamente la pendiente o inclinación de una línea.

¿Qué hace un Ingeniero Civil con esta información?

La medición de las pendientes permitirá que la superficie del estacionamiento, en este caso, asuma una forma ligeramente cóncava y la gravedad dirija el agua hacia el sumidero. Aquí es donde la física se vuelve relevante. 

Estos sumideros, también conocidos como desagües pluviales, se ubicarán donde se unen todas las pendientes. Esto creará el mismo efecto que un desagüe de fregadero. Es posible que pueda notar los ángulos en el lavabo de su baño, pero a mayor escala son difíciles de percibir.

¿Qué hace un ingeniero civil para regular el agua que trae una tormenta?

Los planes de Pavimentación y Drenaje reflejarán el manejo de inundaciones. Como se mencionó anteriormente, estamos simplificando el diseño de un sistema de drenaje, pero ahora quizás se pregunte y… ¿A dónde va toda esta agua? Al crear los planes de drenaje el Ingeniero Civil también crea una cuenca de infiltración.

Una cuenca de infiltración es una estructura subterránea que atrapa el agua de lluvia y la filtra. Trate de imaginar una jarra que tiene un filtro de agua incorporado. Si tuviéramos que cortar la jarra en cuatro partes iguales, una de esas partes sería equivalente al tamaño de la primera sección, que es la “boca” del filtro. En este caso, esta “boca” se parecerá a la función del desagüe pluvial. Este filtro de agua se asemeja a un pequeño recipiente que dispensará el agua “más limpia” en la jarra.

Por lo general, cuando sirves agua del grifo por primera vez directamente de tu fregadero, se asienta en la sección superior de la jarra. En el caso de tu jarra, el agua se filtra y almacena para que puedas beberla. Sin embargo, el agua de lluvia pasará por el desagüe y entrará en la cuenca, reposará durante unas horas antes de filtrarse y regresar al suelo.

¿Qué queremos decir con “el agua vuelve al suelo”? Volviendo a las clases de ciencias que tomamos en la escuela primaria, hablemos del ciclo del agua. El proceso por el que el agua vuelve al suelo se llama infiltración. Después de que ocurre la infiltración, la descarga de aguas subterráneas conducen estas aguas filtradas desde el suelo a los manantiales, cuencas de agua dulce y océanos. Después de esto, el agua se evapora, vuelve a llover y todo el proceso comienza de nuevo… podríamos decir que los Ingenieros Civiles son científicos también.

 

¿Cómo se relaciona esto con el agua que bebemos?

El agua de los manantiales, cuencas y lagos es el agua dulce que los humanos pueden beber. Estas fuentes de aguas de lluvias, se recuperan y pasan por un proceso de tratamiento. Primero, en una planta de tratamiento de agua, allí se le agregan una sustancia que permitirá que las partículas se adhieran entre sí. A continuación, la sedimentación extraerá las partículas para que se asienten en el fondo del tanque. Luego, pasarán por filtración y desinfección para eliminar las partículas más pequeñas y matar organismos dañinos. Finalmente, el agua está lista para ser trasladada y almacenada en las plantas potabilizadoras que alimentan la red de agua subterránea.

¿Qué entendemos por múltiples sistemas? Por nombrar algunos, pueden encontrarse tuberías de gas, líneas telefónicas subterráneas, líneas de cables subterráneos, etc. Sin embargo, nos centraremos en las tuberías de agua y alcantarillado, que son tuberías de hierro fundido ubicadas bajo tierra. Una tubería principal de agua proporcionará agua potable para todos los habitantes y la de un alcantarillado se encarga de recoger todas las aguas residuales de la localidad. Los Ingenieros Civiles crearán planos de agua y alcantarillado para que estos nunca se mezclen… ¡Gracias a Dios por los Ingenieros Civiles!, ¿verdad?

Planes de Agua y Alcantarillado

Eastern Engineering Group también se especializa en planes de agua y alcantarillado en el sitio y fuera de él. Los planes en el sitio, involucran cualquier proyecto listo para conectarse a las redes de agua y alcantarillado existentes. Los planes, fuera del sitio, diseñarán extensiones de estas líneas principales hacia lugares aún no poblados. Estos conductos principales son enormes redes de tuberías que conectan los sistemas de agua y alcantarillado de toda una ciudad.

Los sistemas de alcantarillado regularán todas las aguas residuales que se descargan en el inodoro de su hogar y las que drenan de las duchas y lavabos. Para este tipo de sistema no se requiere presión y los ingenieros civiles pueden usar la gravedad en su beneficio.

Visualiza un ángulo de 90°, que se asemejará a la forma de una “L”. Si el agua descendiera por una tubería en ángulo recto, sin presión, los desechos se atascarían en la esquina de esa “L” y su flujo sería ineficiente. Para evitar esto, los ingenieros civiles tendrán que diseñar estas redes utilizando ángulos obtusos. Para darte una imagen visual de un ángulo obtuso, imagina la forma hecha por las manecillas de un reloj que marca las 5:00 p. m. Con esto en mente, sería como si el Ingeniero Civil diseñara el sistema como un tobogán para que los desechos aterricen en la red de alcantarillado.

¿Qué pasa con la obstrucción?

Sí, sabemos que los inodoros se obstruyen todo el tiempo, incluso si PLANEAMOS que el agua corra libremente. Esta situación surge cuando se descarga más agua que la capacidad real admitida por el inodoro.

¿Qué significa esto? Las tuberías pueden no ser lo suficientemente grandes para descargar de manera efectiva gran magnitud de desechos. También puede ocurrir que las tuberías al ser viejas, posean cuantiosos desechos adheridos y el agua deje de fluir. 

En el caso de los baños públicos, los ingenieros civiles calculan las proporciones de tubería adecuadas para acomodar la cantidad de uso que soportará la instalación. Todas estas son estimaciones muy precisas, pero la vida real siempre encuentra una manera de interferir con nuestros cálculos. Es por esto que las inspecciones de drenaje son tan importantes. Por cierto, Eastern Engineering Group también se especializa en inspecciones de drenaje.

Red de agua

Por otro lado, a diferencia de las redes de alcantarillado, la presión del agua juega un papel importante cuando se trata de redes de agua. Con el drenaje estamos usando la gravedad para bajar el agua. Pero en este caso, necesitamos llevar agua potable desde la red principal hasta los lavabos, inodoros y duchas.

Para estos diseños, las tuberías pueden tener forma en ángulos de 90° y conectarse a una tubería recta y horizontal que las bombeará a todas. Las tuberías que bombean su ducha se medirán con suficiente presión para usar una estación a la vez. ¿Qué significa esto? Los ingenieros civiles asumen que no estarás en la ducha y el baño al mismo tiempo.

Como resultado, si tu hermano menor alguna vez tiró de la cadena mientras te duchabas, lo más probable es que la temperatura del agua haya cambiado.  Por esa razón, la presión del agua deberá ser más fuerte que la de su propio baño.

Agencias gubernamentales

En el condado de Miami-Dade, varias agencias gubernamentales regulan la gestión de aguas pluviales. Determinan la cantidad de escorrentía superficial que debe manejar un sistema de drenaje y la frecuencia del mantenimiento en el sitio que se debe proporcionar.

Agencias

-Departamento de Gestión de Recursos Ambientales (DERM)

-Distrito de Administración del Agua del Sur de Florida (SFWMD)

-Departamento de Transporte de Florida (FDOT).

-Departamento de Agua y Alcantarillado de Miami Dade (MDWASD)

Para responder a nuestra pregunta inicial…

 En breve, los Ingenieros Civiles diseñan, construyen, supervisan, operan, y mantienen las infraestructuras que permiten el funcionamiento de la sociedad. El adjetivo civil se refiere al ciudadano como individuo. ¿Por qué es esto importante? Todos vivimos nuestras propias vidas individualmente, pero las vivimos en comunidad. Nuestras rutinas diarias no deben interferir con las de los demás, pero nuestro entorno sí debe adaptarse a todos.

**Los planes mencionados en este artículo son solo una pequeña fracción de todas las cosas asombrosas que crean los ingenieros civiles y se han simplificado extremadamente por fines integrales.

 

©️ 2022 Este artículo ha sido escrito y publicado por Eastern Engineering Group. Todos los derechos reservados.

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