2. INTRODUCCIÓN
Siendo el agua un elemento indispensable , existe una gran
necesidad por obtener y localizar nuevas reservas de agua; en este caso
referido a las aguas subterráneas.
El agua subterránea es considerada “mineral” y a los acuíferos
también se les denomina yacimientos de aguas.
POZOS
3. CAPTACIÓN DE LAS AGUAS
SUBTERRÁNEAS
Una captación de agua subterránea es toda aquella obra destinada a
obtener un cierto volumen de agua de una formación acuífera
concreta, para satisfacer una determinada demanda.
La elección del tipo de captación vendrá condicionada en esencia por
los siguientes factores:
• Características hidrogeológicas del sector.
• Características hidrodinámicas de los materiales acuíferos que se
pretenda captar.
• Volumen de agua requerido.
• Distribución temporal de la demanda.
• Coste de las instalaciones de explotación y mantenimiento de la
captación.
• En definitiva se trata de conseguir un equilibrio entre los aspectos
técnicos y económicos.
4. • ETAPAS :
1ª Etapa: Estudio Hidrogeológico: Conduce a la propuesta de
perforación de sondeo, con definición técnica y de objetivos del
mismo.
2ª Etapa: Construcción de la obra de captación.
3ª Etapa: Valoración de los resultados del sondeo, para
determinación de los parámetros hidráulicos del acuífero y de las
condiciones óptimas de explotación.
Las modalidades que puede presentar una obra de captación son
fundamentalmente los siguientes:
Galerías
Zanjas drenantes
Pozos excavados
Sondeos
Pozos con drenes radiales
5. ASPECTOS QUE OCURREN EN LA CONSTRUCCION DE UNA
CAPTACION DE AGUA SUBTERRANEAS
ACCESO AL MEDIO
GEOLÓGICO.-HIDDROGEOLOGICO
EJECUCIÓN DE LA PERFORACION
ACONDICIONAMIENTO DE LA
PERFORACION
PARA CONVERTIRLA EN UN
POZO DE PRODUCCIÓN
PUESTA A PUNTO DEL POZO PARA
QUE FUNCIONE CON EL
MÁXIMO RENDIMIENTO POSIBLE
EQUIPAMIENTO
CONTROL
MANTENIMIENTO
REGENERACIÓN
Acción fisica de penetrar al subsuelo
Testificación litológica y geofísica
Identificacióde tramos permeables
Idea de calidad
Diseño constructivo
Limpieza y desarrollo
Programa de explotación
Control de funcionamiento
Anomalías de funcionamiento
Soluciones
6. Calidad del Agua
• Debe ser
inofensiva para la
salud.
• Lo ideal, que el
agua responda a
las normas de
calidad de la OMS.
POZOS
7. POZOS :DEFINICIÓN Y USO
Es una obra de
ingeniería. Es una
excavación
cilíndrica.
Se emplea para
interceptar el
acuífero o mantos
de agua
subterránea.
9. Tipos de pozo:
• Excavado
• Taladrado
• A Chorro
• Clavado
• Perforado
PERFORACIÓN DE POZOS
10. MÉTODOS DE PERFORACIÓN
La perforación es un hueco que se realiza
en la tierra, atravesando diferentes
estratos, en donde se puede ubicar un
acuífero.
Los métodos son dos:
Perforación por Percusión
Perforación por Rotación
11. PERFORACIÓN POR
PERCUSIÓN
Se basa en caída
libre de un peso
contra el fondo. El
equipo consta de:
Tren de rodaje,
bastidor, mástil o
torre, tiro de
remolque y motor.
12. PERFORACIÓN POR
ROTACIÓN
Giran la broca, trícono o trépano perforador.
El equipo consta de: Mesa de rotación,
barra giratoria o Kelly, Swivel o eslabón
giratorio, Drill pipe o tubería liviana de
perforación, tríconos o brocas de
perforación, bomba de lodos y motor.
15. CONSTRUCCION DE POZOS
ARTESANALES
Paso 1 - Ubicación del pozo
Paso 2 - Medición del pozo
Paso 3 - Perforación del pozo y protección
en la zona de la capa freática
Paso 4 - Protección de la superficie
Paso 5 - Acera y resumidero
16. Paso 1 - Ubicación del pozo
Definir el lugar exacto para
construir un pozo y asegurar
que encuentre buena vena de
agua es una tarea incierta.
Es necesario localizar la capa
freática cerca de la superficie.
• Observamos las plantas en
verano. Un color mas verde de sus
hojas nos indican mayor
presencia de humedad.
• Conocimiento de la gente de la
zona.
Evitar la construcción del pozo en
zonas donde pueda correr el agua de
lluvia.
17. Paso 2 - Medición del pozo
Se debe establecer y marcar el
diámetro del pozo (1.25 m como
mínimo).
El diámetro inicial debe
tomar en cuenta tres aspectos:
Leve reducción del diámetro
con la profundidad, lo cual
aumenta la resistencia de las
paredes.
Reducción de unos 25 cm de
diámetro con la construcción
del brocal.
18. Paso 3 - Perforación del pozo y protección en la
zona de la capa freática
La construcción del pozo varia
según el tipo de material que forma
el terreno:
En terreno rocoso estable.
Perforación superior del pozo.
Dado que el terreno está formado por
material estable y resistente, el mismo
material sostendrá las paredes del
pozo .
19. Perforación y protección en la zona
de la capa freática.
El cambio de nivel de
agua provocado por el
uso o por la diferencia
de caudal entre invierno
y verano, causa el
desplome de las paredes
del pozo.
Un menor diámetro en el
fondo del pozo
contribuye a elevar la
columna de agua y
facilitar su retirada, si el
pozo es pobre de caudal
20. Perforación y protección en la zona
de la capa freática.
En el nacimiento del
agua, el brocal
deberá tener
agujeros por donde
pueda fluir el agua.
21. •En terreno con material inestable.
Si el material es
inestable es necesario
que el brocal alcance
toda la extensión del
pozo. Y se construya
a medida que se hace
la perforación.
Podemos utilizar
ladrillo o piedra. En el
caso de tubos de
cemento, el diámetro
del pozo será siempre
igual.
23. PROTECCIÓN DE POZOS.
1.- Objetivos de la protección
Objetivos
Evitar la infiltración de
aguas que puedan
contener agentes
contaminantes.
Reforzar la
propia
estructura
del pozo.
24. PROTECCIÓN DE POZOS.
2.- Aspectos a tener en cuenta
Respetar las distancias
de seguridad.
Realizar tareas de
mantenimiento.
Desinfectar el pozo
mediante solución
clorada antes del primer
uso o tras una
contaminación
accidental.
25. PROTECCIÓN DE POZOS.
3.- Materiales necesarios
Cemento
Arena
Gravilla
Hierro para el hormigón armado que compone la losa de
cimentación
Ladrillos o piedras grandes para la base de la losa
Tubos de hormigón
Tubo perforado o poroso
Tapa para la boca del pozo
Bomba manual y material de fijación para colocar la bomba
Material para realizar los canales de drenaje.
27. PROTECCIÓN DE POZOS.
4.- Proceso constructivo
Instalar la bomba (o
cualquier sistema de
extracción) sobre la
tapa que cubre la
“boca” del pozo.
28. DESARROLLO DE POZOS
Se realiza al término de la construcción del pozo.
Se extraen los restos de lodos y detritus de
perforación. Estabilizar la formación acuífera
respecto a las arenas y tratar de obtener el
mayor caudal. En definitiva “desarrollo” es el
conjunto de operaciones que tienen por objeto
tratar de estimular la productividad, mejorando
la permeabilidad y estabilizando las formaciones
acuíferas.
30. CONFIGURACIÓN GENERAL DE LA
CAPTACIÓN
Entubaciones
Cementaciones
Rejillas y pre filtros
•Diseño de la zona de admisión
31. • ENTUBACIONES
Revestimiento, aislamiento o protección de las paredes de la obra.
Finalidad
Impedir el derrumbe de las paredes del sondeo.
Aislar acuíferos de diferente calidad o niveles piezométricos.
Evitar pérdidas de circulación.
Aislar zonas peligrosas de gran plasticidad y expansibilidad
• CEMENTACION
Colocación y fraguado de suspensiones de cemento en
determinadas zonas de un pozo con diversas finalidades Finalidad
Unir la tubería ciega del revestimiento de un pozo con la pared del
taladro, rellenando el espacio anular u otros espacios anulares
(cementación entre tuberías).
Taponar el fondo del pozo
Cementación entre tuberías para evitar comunicaciones no
deseables entre diversos acuíferos superpuestos
32. • REJILLAS
• Tubos metálicos filtrantes que juntamente con la tubería de
revestimiento constituyen la columna del sondeo.Permiten la
entrada del agua al interior del sondeo sirven de contención de la
grava artificial permiten el desarrollo del pozo mantienen las
paredes de la perforación evita el arrastre de materiales que no se
desea eliminar
La selección de la rejilla se hace en función de:
la curva granulométrica del acuífero
diámetro más adecuado
caudal que se espera conseguir en cada captación
Objetivo primordial
Permitir la libre circulación del agua hacia el pozo con el mínimo
posible de rozamiento para evitar pérdidas de carga parásitas
33. • BOMBAS
Aplicación mas común – mediana a alta carga
total dinámica (CTD> 500 m) caudal bajo a
medio (hasta 50 l/s)
Tipos de Bombas más comunes:
• 1. Desplazamiento Variable – Centrífugo
Turbina Sumergible – más común
Turbina Vertical - común para pozos
de alto rendimiento
Succión
2. Desplazamiento Variable - Bombas Jet – común
para aplicaciones de carga baja
3. Desplazamiento Positivo
34. Bombas Sumergibles
Flexible – rectitud no tan
crítico, puede ser inclinado
Costos capitales (instalación y
mantenimiento) relativamente
bajo y entrega rápida
• Diseños con altas cargas
(500 m o más)
Sirve para pozos pequeños
Diseños disponibles
resistentes a la corrosión
35. PRUEBAS DE BOMBEO
• TERMINOS:
Nivel Estático (ho) es el nivel de agua
estable antes de bombeo
Nivel Dinámico (h) es el nivel de agua
durante bombeo
Descenso (s = ho - h) es la diferencia
entre nivel estático y nivel dinámico
Rendimiento (Q) es el volumen
deagua bombeado por unidad de tiempo
Capacidad Específica (Q/s) es el
rendimiento por undidad de descenso
36. PRUEBAS DE BOMBEO
• Sistema de bombeo adecuado para probar la potencial del acuífero.
• Línea de descarga suficientemente
larga para no influenciar la prueba
• Equipos para medir precisamente:
el caudal bombeado; niveles piezométricos en el
pozo de bombeo y en pozos de observación; calidad
de agua básica en el agua de descarga
• Soluciones analíticas comunes:
• Para medios porosos: Theis (Cooper-Jacob)
• Para medios fracturados y doble porosidad:
Kazemi, Gringarten & Ramey, Bourdet y Gringarten
En base a estos ensayos se obtienen los parámetros de
transmisividad (T) y conductividad hidráulica (K) teóricos
(por el método de Theis y Cooper-Jacob) y Coeficiente de
Almacenamiento (S) sin considerar pérdidas de carga e
ineficiencia de las perforaciones
37. Velocidades a considerar en el diseño de la zona de admisión y
caudal de explotación de pozos
(medios granulares no consolidados o semiconsolidados)
• Velocidad de Darcy
• Velocidad real
• Velocidad de entrada en rejilla
• Velocidad crítica de Darcy
a) Fórmulas empíricas
Vcd ³ K1/2 / 15 K en m/s (Fórmula de Sitchar)
Vcd ³ 0,2 d40 d40 en mm, Vcd en m/s (Nº de Gross)
b ) Nº de Reynolds
• Vcd = NR n / r D D = d10 ó d50, NR entre 4 y 10
• Q = S Vd = S k i
• Velocidad crítica de Darcy (Vcd)
A partir de la cual se establece un régimen
turbulento en el entorno de la rejilla
38. Caudal de explotación y velocidades de entrada en rejilla
(medios granulares no consolidados o semiconsolidados)
• Caudal teórico de Darcy (QT)
QT = ST / B = 2pR L K1/2 / 15
• Se recomienda explotar a QT por:
No provocar arrastres de finos
No colmatar el entorno de la rejilla
No incrustar la rejilla o activar corrosión
Conseguir una larga vida útil del pozo
Evitar frecuentes desarrollos secundarios que
encarezcan la operación y mantenimiento del pozo
Evitar fenómenos de socavación y colapso que
comprometan la estructura general del pozo
• En realidad:
• Los pozos bien construidos se explotan a caudales que van desde
• 1,5 QT a 3 QT sin problemas especiales (salvo aguas incrustantes)
1,5 QT a 2 QT si K = 1 – 60 m/día
2 QT a 3 QT si K > 60 m/día
39. EFICIENCIA DE UN POZO
Eficiencia de un pozo = Descenso en acuífero/Descenso en pozo
Pérdidas hidráulicas: en el acuífero cerca del pozo (usualmente
más importante) y en la punta de entrada del pozo .
Costos de energía mayores
Desarrollo de un pozo ayuda para mejorar eficiencia
40. POZO DE CIENEGUILLA
• La ciudad de Cieneguilla se abastece de agua
subterránea, utilizando pozos tubulares de gran
profundidad.
CARACTERISTICAS :
• Profundidad 65.50 m
• Nivel de Agua 16.30 m
• Rendimiento 30 Litros por segundo
• Abastecimiento 15.50 m. para un caudal de 40 Lps
• Radio de Influencia 500.00 m
• Antigüedad 11 años
41. Lamina del perfil Transversal del valle del Pozo de Cieneguilla.
Bomba de extracción de Aguas. Pozo 7773
