Filtraciones en los reservorios y balsas

Es importante seleccionar un lugar con un suelo adecuado para controlar las filtraciones en las balsas. Una buena elección permite construir balsas con fuertes márgenes impermeables. Además, fondos impermeables.

Puede ocurrir que su balsa no sea tan buena como debería. Por ejemplo, la pérdida de mucha agua por filtración, puede alcanzar los 10 cm al día. Entonces, la falta de control de filtraciones en las balsas se debe a una de las siguientes causas:

• El emplazamiento.
• Un estudio del suelo deficiente.
• La retirada excesiva del suelo superficial.
• Zonas muy permeables de arena, grava o roca.
• Falta de diseño adecuado para el control de filtraciones en la balsa.

Emplazamiento del reservorio

Hay que reducir las filtraciones hasta un punto en el que las pérdidas de agua sean al menos tolerables. Por ejemplo, menos de 50 mm al día.

Una balsa recién construida pierde más agua que una balsa antigua. A medida que la balsa se utiliza y se gestiona bien, la materia orgánica producida por la fertilización y la alimentación cae al fondo de la balsa. Donde bloquea gradualmente los poros del suelo y reduce así la permeabilidad del suelo del fondo. Además, de control de filtraciones en la balsa.

Sin embargo, si las pérdidas por filtración se deben a un mal diseño o construcción, las pérdidas serán muy difíciles de detener.

Hay varios métodos que se pueden utilizar para controlar las filtraciones en las balsas:

• Acelerar el proceso natural de sellado de los poros del fondo de la balsa.
• Sellar el fondo de la balsa utilizando material adicional. Sin duda, con algún costo adicional.

Materia orgánica sella las filtraciones en balsas

Un método sencillo que acelera en gran medida el sellado del fondo de una balsa es esparcir estiércol de ganado. Al menos 2 m³ por cada 100 m² de superficie, antes de llenar la balsa con agua. Repita este procedimiento varias veces si es necesario, a intervalos de 8 a 12 meses. Hasta lograr el control de filtraciones en la balsa y que las pérdidas sean aceptables. Después de vaciar esta balsa, vuelva a llenarla de agua lo antes posible para reducir el ritmo de descomposición de la materia orgánica que sella los poros del fondo.

Si los márgenes de una balsa se han compactado muy bien, no será necesario impermeabilizarlos contra las filtraciones cuando selle el fondo de la balsa. Sin embargo, si no está seguro de que los taludes estén bien, es mejor sellarlos también.

Impermeabilizar el fondo mediante gleización

Si el suelo del fondo es demasiado permeable, una alternativa es crear una capa impermeable de plástico biológico en el fondo y en los taludes de los márgenes del reservorio. Esta capa impermeable denominada gley se genera con un el proceso de formación llamado gleización. Así, se controla las filtraciones en las balsas de la siguiente manera:

• Preparar el fondo y taludes de la balsa. Entonces, limpiar toda la vegetación, palos y rocas. Rellene todas las grietas, hendiduras y agujeros con tierra impermeable bien compactada.
• Cubrir completamente la superficie limpia con estiércol animal húmedo. Preferiblemente de cerdo, extendido en una capa uniforme de unos 10 cm de espesor.
• Luego, cubrir bien el estiércol con una capa de material vegetal. Por cierto, hojas anchas como las de plátano. También se puede utilizar hierba seca, paja de arroz y cartón o papel empapado.
• Cubrir con una capa de tierra de unos 10 cm de grosor.
• Humedezca y compacte muy bien.
• Espere dos o tres semanas antes de llenar lentamente la balsa con agua.

Controlar filtraciones en balsas mediante encharcamiento

Hay una forma sencilla de controlar las filtraciones en la balsa, sobre todo si el fondo del reservorio está muy seco, es duro y tiene grietas abiertas. Ciertamente, es romper la estructura del suelo del fondo de la balsa antes de llenarlo de agua. Esta es una práctica común en los campos de arroz de regadío, y se denomina puddling. El pudding se realiza de esta manera:

• Saturar el suelo del fondo de la balsa con agua.
• Dejar que el agua penetre en el suelo lo suficiente como para poder trabajar.
• Romper la estructura del suelo mediante el encharcamiento con una azada o un arado.

Reducir filtraciones en reservocrios mediante la compactación

El suelo del fondo puede contener una amplia gama de tamaños de partículas. Desde arena gruesa hasta limo fino y arcilla, y al menos un 10% de arcilla. Entonces, se lo hace impermeable solo con una buena compactación. Para controlar las filtraciones en las balsas usando la compactación, proceda como sigue:

• Prepare el fondo de la balsa limpiándolo de toda la vegetación, palos, piedras, rocas y similares. Rellene todas las grietas, hendiduras y agujeros con tierra impermeable bien compactada.
• Afloje la tierra hasta una profundidad de 20 a 25 cm. A la vez, intente con una grada de discos, un rotocultor o un arado.
• Entonces, seque o humedezca el suelo aflojado para que alcance su contenido de humedad óptimo para la compactación. Esto es, alrededor del 13%.
• Compacte la superficie del suelo en una capa densa y apretada. De hecho, se usan de 4 a 6 pasadas de un rodillo de pata de cabra, neumáticos de un tractor pesado o un tractor de oruga.
• Compruebe cuidadosamente la compactación. Si es necesario, reajuste el contenido de humedad del suelo y mejore la compactación.

Reducir filtraciones en la balsa con una manta de tierra

Si el suelo del fondo contiene una gran proporción de partículas gruesas, pero carece de suficiente arcilla y limo para evitar una filtración excesiva, puede sellarlo con una manta de tierra. Proceda como sigue.

• Prepare el fondo de la balsa. Así, limpiándolo de toda la vegetación, palos, piedras, rocas y similares. Rellene todas las grietas, hendiduras y agujeros con tierra impermeable bien compactada.
• Construir una capa de tierra de unos 15 cm de espesor sobre toda la zona inferior y sobre los taludes húmedos. La tierra que utilice debe estar bien graduada y contener al menos un 20% de arcilla.
• Humedezca esta capa de suelo para alcanzar el contenido de humedad óptimo para la compactación.
• Compacte bien la capa de suelo. Sin duda, use 4 a 6 pasadas de un rodillo de pata de cabra.
• Aporte más tierra arcillosa para construir una segunda capa de unos 15 cm de espesor sobre la primera.
• Humedezca y compacte.
• Proteja el manto de tierra contra la ruptura, mediante:

• Capas de rocas o piedras en la entrada del agua.
• Extender una cubierta de grava de 30 a 45 cm de espesor justo por debajo del nivel máximo de agua.
• No dejar que la manta de tierra se seque demasiado y se agriete.
• Rellenar la balsa con cuidado lo antes posible.

Intente obtener la tierra arcillosa necesaria para construir la manta de una zona de préstamo lo suficientemente cercana a la balsa para reducir los costes de transporte.

Impermeabilizar con una manta de suelo subsuperficial

En el caso de balsas más pequeñas o si necesita trabajar dentro de la balsa, puede optar por utilizar un método que proteja la manta de suelo. Proceda como sigue:

• Prepare el fondo de la balsa. Limpiándolo de toda la vegetación, palos, piedras, rocas y similares.
• Excavar el fondo de la balsa hasta una profundidad de unos 30 cm. Almacenar la tierra cerca de la balsa.
• Construir una capa bien compactada de tierra arcillosa de al menos 5 cm de espesor en toda la superficie.
• Para proteger esta capa. Cubrir con la tierra original y compactar la cubierta de tierra.

Si se sospecha que hay problemas de filtración durante la planificación o la construcción, sería más económico incluir esta manta subsuperficial durante la construcción de la balsa. Este paso facilitará la conexión adecuada con el núcleo de arcilla de los taludes de las márgenes.

Impermeabilizar la balsa con una membrana sintética

También se pueden utilizar membranas sintéticas finas para reducir las filtraciones excesivas. Especialmente en suelos de grano grueso. Este método reduce las filtraciones a cero y proporciona un sellado más fiable.

Los materiales de las membranas sintéticas que más se utilizan son de tres tipos polietileno negro, cloruro de polivinilo (PVC) y caucho butílico. En la tabla se resumen sus propiedades relativas y los requisitos generales para el revestimiento de las balsas.

Propiedades de las membranas sintéticas

Durante la construcción, puede tratarse para aumentar la resistencia a la luz solar. En algunos casos, se utiliza una capa de geotextil para dar mayor resistencia. Se trata de una malla de fibra sintética suelta que ayuda a mantener unida la capa inferior de tierra y actúa como soporte de la membrana. Se coloca de la misma manera que la propia membrana

Para garantizar la ausencia de filtraciones, la membrana sintética debe cubrir completamente el fondo de la balsa y los lados húmedos de los taludes. Dado que es relativamente fácil perforar la membrana, es especialmente importante limpiar muy bien tanto el fondo como los lados húmedos de las márgenes.

Revestir una balsa con una membrana sintética

• Prepare toda la zona de la balsa y los taludes, limpiándola de toda la vegetación, palos, piedras, rocas y similares. Rellene los agujeros y grietas con tierra.
• Si el material del suelo que se va a revestir es demasiado pedregoso o de textura muy gruesa, cúbralo con una capa amortiguadora de material más fino. De unos 10 cm de grosor.
• Alrededor de la balsa, en la parte superior de los taludes, cavar una zanja de anclaje de 25 cm de profundidad y unos 30 cm de ancho, colocada al menos 30 cm atrás del borde interior del talud.
• Coloque una primera franja de la membrana a lo ancho de la balsa y a lo largo del talud. Preste atención a lo siguiente:

Primera franja de membrana

• Elegir la holgura correcta para la membrana utilizada.
• Dejar de 20 a 25 cm de la membrana en el fondo de la zanja de anclaje en ambos extremos.
• Evitar que haya tierra encima de la membrana.
• Evitar perforar la membrana al manipularla.

Segunda franja de membrana

• Colocar una segunda tira de la membrana con un acabalgamiento o solape de 15 cm.
• Unir cuidadosamente esta segunda tira con la primera. Use el método adecuado según la membrana utilizada.
• Repetir este proceso con tantas tiras de membrana como sea necesario. Para cubrir completamente el fondo de la balsa y los lados húmedos de los taludes.
• Rellenar las zanjas de anclaje con tierra bien graduada y enterrar los bordes de la membrana. Teniendo cuidado de compactar bien.
• Mientras se colocan las tiras de membrana, cubra las secciones terminadas para su protección inmediata:

• Primero extendiendo y compactando cuidadosamente una capa de tierra de 7.5 cm de espesor. NO más gruesa que la arena limosa. Teniendo mucho cuidado de no perforar la membrana.
• A continuación, extender y compactar una capa de tierra disponible en el lugar de al menos 15 cm de espesor.

• En algunos casos la membrana no está cubierta. Si es así, debe utilizar una lámina de cobertura de plástico, butilo o fieltro sobre el borde superior. Que se extienda al menos 20 cm por debajo del nivel del agua de la balsa. Para proteger la membrana del calor y la luz solar. La lámina puede soterrarse en la misma zanja que la membrana principal.
• Hay que tener especial cuidado alrededor de las tuberías. Dependiendo del tipo de membrana, se puede sellar con cinta adhesiva o con cemento alrededor del los tubos pasantes. Lleve la membrana al menos 10 cm alrededor de la tubería.
• Si la membrana sintética se cubre con una capa de tierra protectora, la pendiente de la parte húmeda no debe ser superior a 3:1. Si no hay cobertura de tierra, la pendiente de la parte húmeda no debe ser superior a 2:1.

Impermeabilizar la balsa con bentonita

Si el fondo de la balsa contiene un alto porcentaje de partículas de grano grueso y poca arcilla, añada bentonita para reducir la filtración excesiva.

¿Qué es la bentonita?

La bentonita es una arcilla coloidal de textura fina con hasta un 90% de montmorillonita. Cuando se expone al agua, la bentonita seca absorbe varias veces su propio peso de agua. Entonces, en caso de saturación completa, se hincha de 8 a 20 veces su volumen original.

Existen depósitos naturales de bentonita en varios lugares del mundo. Por ejemplo en los Estados Unidos de América, México, China y Europa Occidental.

Elegir el método de la bentonita

Antes de seleccionar este método para sellar su balsa, debe localizar una fuente satisfactoria de bentonita. Lo más cerca posible de su sitio para reducir el costo.

También debe asegúrese de que la calidad de la bentonita disponible es buena. Sin duda, debe contener el mayor porcentaje posible de montmorillonita , al menos el 70%. Si es necesario, obtenga primero una muestra y hágala analizar en un laboratorio de suelos. Puede probar la bentonita colocándola en un pequeño frasco y añadiendo agua. Una buena bentonita debería expandirse hasta varias veces su volumen original.

El nivel de agua de su balsa no debe fluctuar demasiado. La tierra tratada con bentonita desarrollará numerosas grietas cuando se seque. Lo mejor es que permanezca siempre húmeda.

Ventajas de la bentonita

Siempre que se disponga de buena bentonita, este método de sellado ofrece varias ventajas:

• Es más barato que el uso de algunas membranas sintéticas como el caucho butílico.
• Es relativamente fácil de aplicar.
• Ofrece una solución duradera a las filtraciones excesivas.
• A diferencia de las membranas de plástico, no es vulnerable al vandalismo.
• NO se estira ni se rompe si el sustrato se hunde bajo presión.
• La vegetación puede crecer a través de ella sin afectar a su porosidad.

Desventajas de la bentonita

Sin embargo, el tratamiento con bentonita tiene varias desventajas potenciales:

• El coste puede ser excesivo si la distancia de transporte es demasiado larga.
• Es más laborioso de aplicar que una membrana de butilo.
• Hay que tener mucho cuidado para garantizar una cobertura completa.
• Es alterada por el ganado y erosionada por el escurrimiento del agua, a menos que esté bien protegida.
• Los animales que escarban, como los cangrejos y los animales que se alimentan del fondo, como la carpa común, pueden penetrar a través de la capa tratada con bentonita.
• El tratamiento con bentonita no es aconsejable en suelos muy alcalinos.
• Debe utilizarse con cuidado cuando el agua contiene sales como el cloruro de calcio.

Precauciones antes de aplicar bentonita

Antes de utilizar este método, es más seguro hacer algunas pruebas preliminares.

• Hacer analizar una muestra de agua para conocer su contenido en sales.
• Haga analizar muestras de suelo para conocer su composición química y su textura.
• Solicite asesoramiento especializado a su proveedor de bentonita: qué calidad concreta de bentonita necesita y en qué proporción debe aplicarla.

Sellado con bentonita de una balsa vacía

Si los resultados de los análisis del agua y del suelo confirman que las condiciones son buenas para utilizar un tipo de bentonita para sellar su balsa, proceda:

• Prepare el fondo de la balsa limpiándolo de toda la vegetación, palos y piedras. Rellene todas las grietas, hendiduras y agujeros con tierra impermeable compactada.
• Secar o humedecer la zona para que la humedad del suelo alcance su contenido óptimo para la compactación.
• Extienda uniformemente de 5 a 15 kg de bentonita por m²: cuanto mejor sea la calidad de la bentonita y más arcilla o limo contenga su suelo, menos bentonita necesitará.
• Mezcle a fondo la bentonita con el suelo del fondo hasta una profundidad de unos 15 cm. Para esta operación es mejor un rotocultor, pero también se puede utilizar una grada de discos agrícolas.
• Compacte bien la zona, preferiblemente con 4 o 6 pasadas de un rodillo de pata de cabra.
• Si no puede llenar la balsa con agua inmediatamente, debe proteger la zona tratada para que no se seque ni se agriete. Utilice un buen mantillo de paja y heno sobre la superficie y manténgalo húmedo si es necesario.
• Proteja las zonas en las que la erosión podría dañar la capa que contiene bentonita. Como por ejemplo debajo de la entrada de agua y alrededor de la balsa. Donde se cree que la acción de las olas es más fuerte. Utilice grava, piedras, rocas y otros materiales disponibles.
• Cuando se planea utilizar bentonita para sellar una balsa y sus taludes húmedos. A la vez, la proporción de la pendiente de los taludes de las márgenes, no deben ser mayor de 3:1.

Sellado con bentonita de una balsa llena

Si descubre que las pérdidas por filtración de una balsa en uso son excesivas y la bentonita está fácilmente disponible, puede sellar la balsa sin vaciarla. Compruebe primero esta posibilidad haciendo analizar muestras de agua y suelo.

En la entrada de la balsa, eche bentonita en el agua de entrada a razón de 5 a 15 kg/m² de superficie de agua, según los resultados de los análisis de bentonita y del suelo del fondo. También puede espolvorear la bentonita en toda la superficie del agua. Las partículas de bentonita se depositarán en el fondo de la balsa y penetrarán en los poros del suelo a medida que el agua se filtre. Al hincharse, bloquearán estos poros y reducirán las pérdidas por filtración.

Mantener las balsas de tierra

Una balsa de tierra necesita la mayor atención durante los primeros años de funcionamiento. Ciertamente, porque es entonces cuando salen a la luz los fallos imprevistos y ocultos. Por tanto, el mantenimiento debe realizarse de forma continua desde el principio.

En el caso de las balsas de tierra y, en particular, de los taludes y márgenes, cabe esperar varios tipos de problemas, de los que hay que ocuparse lo antes posible.

• La erosión de la superficie de los taludes suele estar causada por la lluvia que escurre. Proteja estos taludes con una cubierta de hierba sana.
• La erosión de la parte húmeda de los taludes, es atribuible a la fuerte acción del oleaje.
• Parte del suelo se desliza hacia abajo del talud en algunos lugares. De hecho, debido a mala compactación, del mojado del talud o del escurrimiento del agua. Sustituya el suelo erosionado por capas bien compactadas.
• Parte del talud se desploma, como resultado de una mala compactación o de la eliminación de la materia orgánica. Afloje el suelo superficial de las márgenes. A la vez, humedezca hasta alcanzar el contenido de humedad óptimo de compactación. Finalmente, añada una capa de suelo de calidad y humedezca de nuevo y compáctelo bien.
• Si un talud se rompe, se produce una brecha. Entonces, el nivel del agua debe bajarse inmediatamente debajo de la brecha.
• Ensanche y profundice la brecha y elimine toda la materia orgánica, como raíces.
• Humedezca el material de la margen antigua y rellene capa tras capa de tierra nueva de buena calidad. Al construir la nueva sección del talud, preste especial atención a la unión de la tierra vieja con la nueva.
• Si hay un núcleo de arcilla, reconstrúyalo también a medida que avanza hacia arriba, capa por capa.

Filtraciones en los taludes de tierra de la balsa

Pueden producirse filtraciones localizadas en los taludes por diversas razones. Como daños accidentales, la presencia de raíces podridas o la madriguera de un animal. Para reparar las fugas locales, se puede proceder de la siguiente manera:

• Bajar el nivel del agua, ensanchar ligeramente la filtración y rellenarla con tierra arcillosa bien compactada. También, utilizar una mezcla de arcilla y cal hidratada. Por ejemplo en la proporción de 4 a 6:1, que fraguará con mayor firmeza. En algunas zonas, también se puede aplicar directamente cal hidráulica, hecha de piedra caliza arcillosa, 10% a 30% de arcilla.
• Si la fuga no es demasiado grande, eche una cierta cantidad de tierra arcillosa en el agua directamente encima de la fuga. También puede utilizar cenizas tamizadas, de menos de 2 mm de diámetro, o una mezcla 5:1 de tierra de grano fino con bentonita.
• Para casos de emergencia, también aplicar una sección de lámina de polietileno, bien lastrada con tierra.

En los países tropicales, especialmente durante la estación seca, las termitas pueden establecerse en el talud de una balsa. El talud se debilita por las galerías subterráneas, lo que provoca graves filtraciones en la balsa de agua e incluso roturas sin que se alcancen a controlar. Para eliminar las termitas, proceda de la siguiente manera:

• Abra parcialmente el hormiguero por la parte superior.
• Vierta aceite de motor usado en las galerías. Si está disponible, utilice xilofeno, porque tiene un efecto más fuerte.
• Repita este tratamiento cada día durante una semana.
• Cierre las galerías con tierra arcillosa, humedeciéndola si es necesario y compactándola bien.

 Arquitecto

Diseño, construcción y reforma
Patologías de la construcción
Steel framing

633 70 88 32

34 931 98 58 49

★★★ Presupuestos★★★

‟Intente obtener la tierra arcillosa necesaria para construir la manta de una zona de préstamo lo suficientemente cercana a la balsa para reducir los costes de transporte.”

Judith Algarves | arquitecta

‟Para garantizar la ausencia de filtraciones, la membrana sintética debe cubrir completamente el fondo de la balsa y los lados húmedos de los taludes. Dado que es relativamente fácil perforar la membrana, es especialmente importante limpiar muy bien tanto el fondo como los lados húmedos de las márgenes.”

Ariadna Smith | Arquitecta

‟Una balsa de tierra necesita la mayor atención durante los primeros años de funcionamiento. Ciertamente, porque es entonces cuando salen a la luz los fallos imprevistos y ocultos. Por tanto, el mantenimiento debe realizarse de forma continua desde el principio.”

Liam Stegmayer | Ingeniero