Pozos

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Pozos

  1. 1. POZOSCAPTACIÓN DE LAS AGUASSUBTERRÁNEAS
  2. 2. INTRODUCCIÓNSiendo el agua un elemento indispensable , existe una grannecesidad por obtener y localizar nuevas reservas de agua; en este casoreferido a las aguas subterráneas.El agua subterránea es considerada “mineral” y a los acuíferostambién se les denomina yacimientos de aguas.POZOS
  3. 3. CAPTACIÓN DE LAS AGUASSUBTERRÁNEASUna captación de agua subterránea es toda aquella obra destinada aobtener un cierto volumen de agua de una formación acuíferaconcreta, para satisfacer una determinada demanda.La elección del tipo de captación vendrá condicionada en esencia porlos siguientes factores:• Características hidrogeológicas del sector.• Características hidrodinámicas de los materiales acuíferos que sepretenda captar.• Volumen de agua requerido.• Distribución temporal de la demanda.• Coste de las instalaciones de explotación y mantenimiento de lacaptación.• En definitiva se trata de conseguir un equilibrio entre los aspectostécnicos y económicos.
  4. 4. • ETAPAS : 1ª Etapa: Estudio Hidrogeológico: Conduce a la propuesta deperforación de sondeo, con definición técnica y de objetivos delmismo. 2ª Etapa: Construcción de la obra de captación. 3ª Etapa: Valoración de los resultados del sondeo, paradeterminación de los parámetros hidráulicos del acuífero y de lascondiciones óptimas de explotación.Las modalidades que puede presentar una obra de captación sonfundamentalmente los siguientes: Galerías Zanjas drenantes Pozos excavados Sondeos Pozos con drenes radiales
  5. 5. ASPECTOS QUE OCURREN EN LA CONSTRUCCION DE UNACAPTACION DE AGUA SUBTERRANEASACCESO AL MEDIOGEOLÓGICO.-HIDDROGEOLOGICOEJECUCIÓN DE LA PERFORACIONACONDICIONAMIENTO DE LAPERFORACIONPARA CONVERTIRLA EN UNPOZO DE PRODUCCIÓNPUESTA A PUNTO DEL POZO PARAQUE FUNCIONE CON ELMÁXIMO RENDIMIENTO POSIBLEEQUIPAMIENTOCONTROLMANTENIMIENTOREGENERACIÓNAcción fisica de penetrar al subsueloTestificación litológica y geofísicaIdentificacióde tramos permeablesIdea de calidadDiseño constructivoLimpieza y desarrolloPrograma de explotaciónControl de funcionamientoAnomalías de funcionamientoSoluciones
  6. 6. Calidad del Agua• Debe serinofensiva para lasalud.• Lo ideal, que elagua responda alas normas decalidad de la OMS.POZOS
  7. 7. POZOS :DEFINICIÓN Y USOEs una obra deingeniería. Es unaexcavacióncilíndrica.Se emplea parainterceptar elacuífero o mantosde aguasubterránea.
  8. 8. PERFORACIÓN DE POZOSPartes del Pozo:BocaParedFondoLongitudProfundidad
  9. 9. Tipos de pozo:• Excavado• Taladrado• A Chorro• Clavado• PerforadoPERFORACIÓN DE POZOS
  10. 10. MÉTODOS DE PERFORACIÓNLa perforación es un hueco que se realizaen la tierra, atravesando diferentesestratos, en donde se puede ubicar unacuífero.Los métodos son dos:Perforación por PercusiónPerforación por Rotación
  11. 11. PERFORACIÓN PORPERCUSIÓNSe basa en caídalibre de un pesocontra el fondo. Elequipo consta de:Tren de rodaje,bastidor, mástil otorre, tiro deremolque y motor.
  12. 12. PERFORACIÓN PORROTACIÓNGiran la broca, trícono o trépano perforador.El equipo consta de: Mesa de rotación,barra giratoria o Kelly, Swivel o eslabóngiratorio, Drill pipe o tubería liviana deperforación, tríconos o brocas deperforación, bomba de lodos y motor.
  13. 13. PERFORACIÓN PORROTACIÓN
  14. 14. CONSTRUCCIÓN DEPOZOSARTESANALES
  15. 15. CONSTRUCCION DE POZOSARTESANALESPaso 1 - Ubicación del pozoPaso 2 - Medición del pozoPaso 3 - Perforación del pozo y protecciónen la zona de la capa freáticaPaso 4 - Protección de la superficiePaso 5 - Acera y resumidero
  16. 16. Paso 1 - Ubicación del pozo Definir el lugar exacto paraconstruir un pozo y asegurarque encuentre buena vena deagua es una tarea incierta. Es necesario localizar la capafreática cerca de la superficie.• Observamos las plantas enverano. Un color mas verde de sushojas nos indican mayorpresencia de humedad.• Conocimiento de la gente de lazona. Evitar la construcción del pozo enzonas donde pueda correr el agua delluvia.
  17. 17. Paso 2 - Medición del pozoSe debe establecer y marcar eldiámetro del pozo (1.25 m comomínimo).El diámetro inicial debetomar en cuenta tres aspectos: Leve reducción del diámetrocon la profundidad, lo cualaumenta la resistencia de lasparedes. Reducción de unos 25 cm dediámetro con la construccióndel brocal.
  18. 18. Paso 3 - Perforación del pozo y protección en lazona de la capa freáticaLa construcción del pozo variasegún el tipo de material que formael terreno:En terreno rocoso estable.Perforación superior del pozo.Dado que el terreno está formado pormaterial estable y resistente, el mismomaterial sostendrá las paredes delpozo .
  19. 19. Perforación y protección en la zonade la capa freática. El cambio de nivel deagua provocado por eluso o por la diferenciade caudal entre inviernoy verano, causa eldesplome de las paredesdel pozo. Un menor diámetro en elfondo del pozocontribuye a elevar lacolumna de agua yfacilitar su retirada, si elpozo es pobre de caudal
  20. 20. Perforación y protección en la zonade la capa freática.En el nacimiento delagua, el brocaldeberá teneragujeros por dondepueda fluir el agua.
  21. 21. •En terreno con material inestable.Si el material esinestable es necesarioque el brocal alcancetoda la extensión delpozo. Y se construyaa medida que se hacela perforación.Podemos utilizarladrillo o piedra. En elcaso de tubos decemento, el diámetrodel pozo será siempreigual.
  22. 22. PROTECCIÓN DEPOZOS
  23. 23. PROTECCIÓN DE POZOS.1.- Objetivos de la protecciónObjetivosEvitar la infiltración deaguas que puedancontener agentescontaminantes.Reforzar lapropiaestructuradel pozo.
  24. 24. PROTECCIÓN DE POZOS.2.- Aspectos a tener en cuenta Respetar las distanciasde seguridad. Realizar tareas demantenimiento. Desinfectar el pozomediante soluciónclorada antes del primeruso o tras unacontaminaciónaccidental.
  25. 25. PROTECCIÓN DE POZOS.3.- Materiales necesarios Cemento Arena Gravilla Hierro para el hormigón armado que compone la losa decimentación 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.
  26. 26. Protección de un pozo.
  27. 27. PROTECCIÓN DE POZOS.4.- Proceso constructivoInstalar la bomba (ocualquier sistema deextracción) sobre latapa que cubre la“boca” del pozo.
  28. 28. DESARROLLO DE POZOSSe realiza al término de la construcción del pozo.Se extraen los restos de lodos y detritus deperforación. Estabilizar la formación acuíferarespecto a las arenas y tratar de obtener elmayor caudal. En definitiva “desarrollo” es elconjunto de operaciones que tienen por objetotratar de estimular la productividad, mejorandola permeabilidad y estabilizando las formacionesacuíferas.
  29. 29. OBJETIVOS:Incrementar la permeabilidadReducir las pérdidas de cargaDejar el pozo en condiciones óptimasEvitar o retrasar los fenómenos deenvejecimiento.DESARROLLO DE POZOS
  30. 30. CONFIGURACIÓN GENERAL DE LACAPTACIÓN Entubaciones Cementaciones Rejillas y pre filtros•Diseño de la zona de admisión
  31. 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 endeterminadas zonas de un pozo con diversas finalidades Finalidad Unir la tubería ciega del revestimiento de un pozo con la pared deltaladro, rellenando el espacio anular u otros espacios anulares(cementación entre tuberías). Taponar el fondo del pozo Cementación entre tuberías para evitar comunicaciones nodeseables entre diversos acuíferos superpuestos
  32. 32. • REJILLAS• Tubos metálicos filtrantes que juntamente con la tubería derevestimiento constituyen la columna del sondeo.Permiten laentrada del agua al interior del sondeo sirven de contención de lagrava artificial permiten el desarrollo del pozo mantienen lasparedes de la perforación evita el arrastre de materiales que no sedesea eliminarLa selección de la rejilla se hace en función de: la curva granulométrica del acuífero diámetro más adecuado caudal que se espera conseguir en cada captaciónObjetivo primordial Permitir la libre circulación del agua hacia el pozo con el mínimoposible de rozamiento para evitar pérdidas de carga parásitas
  33. 33. • BOMBASAplicación mas común – mediana a alta cargatotal dinámica (CTD> 500 m) caudal bajo amedio (hasta 50 l/s)Tipos de Bombas más comunes:• 1. Desplazamiento Variable – Centrífugo Turbina Sumergible – más común Turbina Vertical - común para pozosde alto rendimiento Succión2. Desplazamiento Variable - Bombas Jet – comúnpara aplicaciones de carga baja3. Desplazamiento Positivo
  34. 34. Bombas SumergiblesFlexible – rectitud no tancrítico, puede ser inclinado Costos capitales (instalación ymantenimiento) relativamentebajo y entrega rápida • Diseños con altas cargas(500 m o más) Sirve para pozos pequeños Diseños disponibles resistentes a la corrosión
  35. 35. PRUEBAS DE BOMBEO• TERMINOS: Nivel Estático (ho) es el nivel de aguaestable antes de bombeo Nivel Dinámico (h) es el nivel de aguadurante bombeo Descenso (s = ho - h) es la diferenciaentre nivel estático y nivel dinámico Rendimiento (Q) es el volumendeagua bombeado por unidad de tiempo Capacidad Específica (Q/s) es elrendimiento por undidad de descenso
  36. 36. PRUEBAS DE BOMBEO• Sistema de bombeo adecuado para probar la potencial del acuífero.• Línea de descarga suficientementelarga para no influenciar la prueba• Equipos para medir precisamente:el caudal bombeado; niveles piezométricos en elpozo de bombeo y en pozos de observación; calidadde 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 GringartenEn base a estos ensayos se obtienen los parámetros detransmisividad (T) y conductividad hidráulica (K) teóricos(por el método de Theis y Cooper-Jacob) y Coeficiente deAlmacenamiento (S) sin considerar pérdidas de carga eineficiencia de las perforaciones
  37. 37. Velocidades a considerar en el diseño de la zona de admisión ycaudal de explotación de pozos(medios granulares no consolidados o semiconsolidados) • Velocidad de Darcy • Velocidad real • Velocidad de entrada en rejilla • Velocidad crítica de Darcya) Fórmulas empíricasVcd 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 régimenturbulento en el entorno de la rejilla
  38. 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 queencarezcan la operación y mantenimiento del pozo Evitar fenómenos de socavación y colapso quecomprometan 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/día2 QT a 3 QT si K > 60 m/día
  39. 39. EFICIENCIA DE UN POZO Eficiencia de un pozo = Descenso en acuífero/Descenso en pozo Pérdidas hidráulicas: en el acuífero cerca del pozo (usualmentemás importante) y en la punta de entrada del pozo . Costos de energía mayores Desarrollo de un pozo ayuda para mejorar eficiencia
  40. 40. POZO DE CIENEGUILLA• La ciudad de Cieneguilla se abastece de aguasubterránea, utilizando pozos tubulares de granprofundidad.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. 41. Lamina del perfil Transversal del valle del Pozo de Cieneguilla.Bomba de extracción de Aguas. Pozo 7773

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