UNIVERSIDAD RAFAEL LANDIVAR CAMPUS QUETZALTENANGO FACULTAD DE INGENIERIA HIDROLOGIA ING. MARCO BARRIOS
INVESTIGACION SOBRE: y
AGUAS SUBTERRANEAS
y
POZOS POZO S DE AGUA Y MET ODOS DE P DE P ERF ERF ORACI ON
y
P ERFIL ERFIL ESTRATIGRAFIC O
NOMBRE: GUSTAVO BARRIOS CARNE: 2141107
INTRODUCCION:
Se presenta en la siguiente investigación información sobre aguas subterráneas, las cuales representan un factor muy importante en los recursos hídricos para los seres vivos, y el hombre como parte de ello ha tenido que ingeniárselas para aprovechar este recurso, para ellos también se incluye la forma en que se puede obtener esta agua, que es haciendo pozos, se presenta tipos de pozos así como los métodos más utilizados y sus técnicas para llevarlos a cabo. Cabe aclarar que en la parte de pozos nos referimos solamente a pozos para obtención de aguas subterráneas y no otros recursos como petróleo, por ejemplo. Por último se presenta información sobre los estratos del suelo, ya que tienen un vínculo directo al interactuar con el agua en las profundidades, así como el efecto que el agua tiene en los estratos del suelo
Objetivos:
1. Conocer cómo se comporta el agua en las profundidades del suelo y la importancia que tienen en la vida del hombre y demás seres vivos. 2. Conocer los tipos de pozos que el hombre se ha ingeniado para obtener el agua subterránea 3. Conocer los métodos de excavación de pozos. 4. Conocer los estratos del suelo y el vínculo que tienen con el agua subterránea.
AGUAS SUBTERRANEAS
Las aguas subterráneas forman grandes depósitos que en muchos lugares constituyen la única fuente de agua potable disponible. A veces, cuando circulan bajo tierra, forman grandes sistemas de cuevas y galerías. En algunos lugares regresan a la superficie, brotando de la tierra en forma de fuentes o manantiales. Otras, hay que ir a recogerlas a distintas profundidades excavando pozos. El agua subterránea representa una fracción importante de la masa de agua presente en cada momento en los continentes, con un volumen mucho más importante que la masa de agua retenida en lagos o circulante, y aunque menor al de los mayores glaciares, las masas más extensas pueden alcanzar millones de km² (como el acuífero guaraní). El agua del subsuelo es un recurso importante, pero de difícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la sobreexplotación. Estas aguas diluyen distintas sustancias contenidas en las rocas y las trasladan (migración de los elementos en el agua) La actividad de las aguas subterráneas provoca a veces el deslizamiento de las capas de rocas por las pendientes, o sea, corrimientos por el acarreo de pequeñas partículas de roca y asentamiento de las superficies Por su fusión y por disolución de rocas: sales, yeso, caliza, dolomita, con la constitución de curiosas formas de relieve (Carso). Las aguas subterráneas desempeñan un gran papel en el suministro de agua y sustancias nutritivas a las plantas. En este aspecto, son favorables, sobre todo, las aguas que se encuentran entre estratos (en particular las artesianas), que se ven protegidas contra la contaminación por la capa impermeable. En los desiertos y semi desiertos, las aguas subterráneas son la única fuente de abastecimiento de agua y se utilizan, no solo para el consumo sino también para el regadío. En India, por ejemplo, el 15% del territorio se riega con aguas subterráneas.
En los pastizales de la zona desértica y semidesértica de la estepa y de las sabanas, los animales beben aguas procedentes del manto subterráneo. Las aguas minerales se utilizan con fines medicinales. Las empresas de la industria química extraen muchos elementos químicos de las aguas subterráneas. También se utilizan cada vez más las aguas subterráneas calientes en las termo centrales, para la calefacción de los edificios, para el suministro de los baños públicos, en las lavanderías, etcétera.
TIPOS DE POZOS
Dentro de los pozos verticales se distinguen 3 tipos: POZOS PERFORADOS : de diámetros reducidos y construcción totalmente
mecanizada. Se caracterizan por la mecanización casi completa de su perforación. Presentan diámetros relativamente reducidos, entre 40 - 80 cm. El método de perforación se determina generalmente en función de la profundidad a alcanzar, el diámetro necesario y la naturaleza del terreno. La naturaleza de los terrenos atravesados o condiciones de funcionamiento del pozo, pueden aconsejar o incluso exigir el revestimiento de las paredes del mismo. METODOS DE PERFORACION: PERFORACION A ROTACION:
ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA PERFORACIÓN POR ROTACIÓN DE UN POZO -Columna o sarta de perforación -La máquina perforadora que, desde la superficie del terreno, proporciona a la sarta el movimiento de giro y avance que se transmite al útil de corte.
-El fluido de perforación, que en general es un lodo formado por bentonitas a las que se han añadido ciertos aditivos para adecuar sus características a la necesidad de perforación para pozos. TECNICA
En la construcción de pozos para agua se aprovechan los conocimientos y técnicas puestas a punto para los sondeos de petróleo, pero con las simplificaciones de todo orden que se derivan de su menor profundidad y con algunas peculiaridades propias, como el empleo de mayores diámetros, colocación de filtros, desarrollo con aire comprimido y otros procedimientos. La perforación a rotación se realiza el fluido de perforación se inyecta a alta presión desde el cabezal a la herramienta de corte a través del interior del tren de varillaje. El mecanismo impulsor suele ser una bomba de pistones (bomba de lodos). El lodo inyectado en el tricono sale a alta presión a través de unos orificios, los "jet" cumpliendo con la doble función de refrigerar y limpiar las piñas del tricono y arrastrar los detritus. El lodo asciende, impulsado por la propia presión de inyección, por el espacio anular entre el varillaje y las paredes de la perforación hasta el exterior, donde es canalizado hacia el sistema de balsas. Antes de rebombearlo al interior del sondeo se debe descargar en la medida de lo posible su contenido en detritus, bien mediante dispositivos tipos mesas vibrantes y tamices, o simplemente mediante decantación en balsas. En general, suelen presentar mayores dimensiones y suelen ser más complejos que los de percusión. Si se comparan, ambos coinciden en el tipo de plataforma (trailer o semitrailer) normalmente con mayor número de ejes para mejor reparto del peso. El mástil, a veces de tipo telescópico, está constituido por una estructura metálica reforzada y es abatible y/o desmontable para el transporte. Además de los motores, cabrestantes, etc., suelen llevar montados sobre el chasis otros elementos mecánicos como bombas de lodos, compresor, etc., según las características de cada equipo. Pero en cambio, son claramente distintos los elementos que constituyen la sarta de perforación. La mecánica de perforación se basa en el corte por cizallamiento o desgaste por abrasión. Este efecto se produce en esquema mediante una
herramienta de corte combinando presión/peso sobre la formación, y un movimiento rotativo, al tiempo que un fluido limpia, transporta y extrae el detritus arrancado. Los principales parámetros que se definen en la perforación a rotación son: el peso sobre la herramienta, la velocidad de rotación, las características de la herramienta de corte y la naturaleza y sentido de la circulación del fluido de perforación. SISTEMAS
DE PERFORACION A ROTACION CON CIRCULACION DIRECTA Y
CON CIRCULACION INVERSA:
Las dos principales variantes del sistema de rotación son la rotación con circulación directa y la rotación con circulación inversa. La principal diferencia entre ambas radica en el sentido de circulación del fluido de perforación. No obstante, ya los modernos equipos de perforación a rotación suelen estar preparados para trabajar a varios sistemas (circulación directa o inversa, retopercusión, rotación con aire), pudiendo de este modo adaptarse a las condiciones específicas de cada perforación. Cuando el diámetro de una perforación es grande, la velocidad del lodo en el anular comprendido entre la pared del varillaje y el terreno, resulta muy pequeña e insuficiente para elevar el detritus o ripio a la superficie, haciendo lenta y peligrosa la perforación. Para evitar esto se invierte el sentido de circulación del lodo, es decir, se le hace descender por el anular y retornar por el interior del varillaje, que además, es de mayor diámetro. Con ello se obtienen 3 ventajas: (1) gran capacidad de extracción de detritus debido a la alta velocidad del lodo en el interior del varillaje; (2) pequeña cantidad de descenso del lodo por el anular, con mínimo efecto de erosión en las paredes del terreno, disminuido aún por tratarse de lodo limpio, sin partículas de detritus; (3) posibilidad de emplear (si la formación se sostiene) lodos de baja densidad y viscosidad, puesto que la capacidad de arrastre del detritus está confiada a su alta velocidad en el interior del varillaje. Con estos lodos ligeros, que pueden llegar a ser agua limpia, no se corre el riesgo de impermeabilizar acuíferos de poca potencia o escasa presión. La principal diferencia entre los equipos de rotación directa o los de rotación inversa es que, mientras los primeros utilizan una bomba de lodos,
los segundos utilizan un compresor, que generalmente suele llevar su propio motor. En ambos casos, estos elementos suelen ir montados sobre el propio chasis de la máquina, aunque a veces, debido al tamaño de los compresores suelen ir en remolques independientes. Otra diferencia entre la rotación directa y la inversa estriba en el varillaje, aunque en la circulación inversa las varillas que se utilizan por debajo de la cota de inyección del aire son comunes a las de circulación directa. En cuanto a las herramientas de corte son iguales en la rotación directa y en la inversa, aunque adaptadas al particular tipo de circulación. Por ejemplo, a los triconos se les obturan los "jets", mientras que para la aspiración se abre un orificio central. Mientras que el problema más frecuente de la circulación directa es el emboce de las piñas del tricono por insuficiente limpieza, en la circulación inversa, el problema más frecuente es la obstrucción de la aspiración de cantos gruesos. En sondeos poco profundos, el efecto de circulación inversa se puede provocar por aspiración, generalmente mediante bombas centrífugas, aunque en la práctica, su eficacia se ve limitada a unos 6 m. El efecto de "aspiración" se puede lograr de varios sistemas: utilizando un varillaje de doble pared o con conductos laterales, de forma que puede inyectarse aire a presión mediante un compresor. A una profundidad determinada se introduce el aire, mediante un sistema de válvulas, al interior del varillaje, que está relleno de agua o lodo. La inyección del lodo provoca un "aligeramiento" en la columna de lodo del interior del varillaje con respecto a la columna del anular, con la consiguiente diferencia de presión que induce un efecto de "aspiración". De este modo el lodo asciende por el interior del varillaje, arrastrando los detritus de perforación hasta el exterior. SISTEMAS
DE TRANSMISION DE ENERGIA A LA
SARTA
DE PERFORACIÓN
Actualmente existes dos sistemas de transmisión de la energía rotativa a la sarta de perforación: mediante mesas de rotación y mediante un cabezal de rotación. * Mesas de rotación: La mayor parte de los equipos, sobre todos los de mayor capacidad, transmiten el movimiento rotativo mediante mesas de rotación. Este elemento lleva en su eje un hueco ajustado a la sección de
la barra Kelly. Suelen ser elementos abatibles o incluso totalmente desmontables, para permitir las operaciones de entubación. Por esta razón requieren de otro elemento para soportar el peso de la sarta de perforación, y al mismo tiempo, conectar el circuito del fluido de perforación en el tren de varillaje, que es el denominado giratoria de inyección y que está soportado por un cabrestante y debe tener capacidad para soportar grandes cargas a considerables revoluciones. Su principal ventaja radica en su elevado par de rotación, su capacidad para trabajar a mayor rango de velocidad y la sencillez de su mecánica. * Cabezal de rotación. Consiste en un elemento de accionamiento mecánico-hidráulico que se desplaza a lo largo de la torre de perforación gracias a cilindros hidráulicos y/o transmisiones de cadenas. Este sistema se instala en la mayoría de las perforaciones modernas. Disponen de capacidad de empuje sobre la herramienta de corte, importante en la primera fase de perforación, mientras que en las otras perforadoras apenas existe peso disponible. También disponen de mejor control sobre el peso, mayor velocidad de maniobras (los cabezales suelen tener capacidad para autoalimentarse y roscar nuevas varillas) y precisan de menor número de operarios ya que el manejo es más automatizado
PERFORACION A PERCUCION O CABLE:
Los primeros sistemas de perforación por percusión (China, 4000 AC) consistían en un balancín contrapesado por un grupo de hombres, que efectuaban el tiro en un extremo de una cuerda mientras que de otro colgaba la sarta de perforación construida con cañas de bambú. Este sistema de perforación ha ido evolucionando incorporando técnicas y materiales modernos, por lo que sigue siendo uno de los procedimientos más usados actualmente para la explotación de acuíferos e investigación, ya que presenta ventajas que los más modernos sistemas de perforación no han podido igualar. La técnica de perforación consiste en realizar un movimiento alternativo de bajada-subida de una masa pesada que en su caída va fracturando o disgregando la roca, desprendiendo de los mismos trozos de variado tamaño, que después se extraen por medio de una válvula o cuchara de limpieza. Es una técnica válida para cualquier tipo de material, sobre todo rocas consolidadas. El concepto básico de la perforación por percusión es el de un elemento metálico que golpea y deshace la formación: pico o trépano, y un elemento que recoge el terreno triturado: pala o cuchara de válvula. Con las nuevas y potentes sondas de percusión los rendimientos son espectaculares. La facilidad de manejo del caber en relación con el del varillaje en la perforación por rotación es una gran ventaja, otra ventaja es la de no necesitar este sistema lodos o mezclas tixotrópicas siempre nocivas al libre paso del agua por los acuíferos. Maquinaria
Las funciones que tienen que cumplir la máquina son: 1. Percusión. Se consigue por la repetición del ciclo de elevación y subsiguiente caída libre de una sarta de herramientas compuesta de distinta forma.
2. . Extracción de detritus o limpieza de sondeo. Se hace con la cuchara de válvula y es preciso un mecanismo que permita, de forma rápida, su descenso al fondo del sondeo y su elevación a la superficie. 3. Manejo de tubería y herramientas. Se emplea para ello un aparejo de más o menos guarnes, según la importancia de los pesos que haya que manejar. La máquina de perforar a percusión consta de dos partes principales: armazón con mecanismo y mástil. El armazón, que primitivamente fue de madera, está formado de diversos perfiles unidos por soldadura o tornillos. Su forma es variable de unas marcas a otras y también la disposición de los distintos mecanismos. En el extremo contrario al mástil va el motor, que puede ser de explosión o de combustión generalmente son motores diesel, su potencia depende del tamaño de la máquina que depende de las profundidades y diámetros que se hayan de perforar con ella. Herramientas
1. Trépano. Es la herramienta de perforar propiamente dicha y, por tanto, la más importante de todas. Las funciones más importantes que cumple el trépano son: penetrar, triturar, escariar y mezclar. El carácter de la formación que se perfora determina cuál de estas misiones es más importantes así por ejemplo en terrenos calizos duros la misión más importante es penetrar en terrenos blandos sería mezclar. 2. Barrón. Es una barra cilíndrica de acero forjado que lleva en su parte inferior una rosca hembra para recibir la rosca macho del trépano, y en su parte superior una rosca macho que conecta con la tijera o montera en su caso. La misión del barrón es proveer a la sarta de herramientas con el peso necesario para la perforación y también como guía para el movimiento alternativo de la sarta. 3. Tijera o destrabador. No es una herramienta imprescindible, va encima del barrón. Formada por dos eslabones que permiten un cierto juego longitudinal del orden de 10 a 20 cm. Se utiliza para desatrancar la herramienta cuando ésta queda atascada en la
perforación. 4. Montera. Remata la sarta de herramientas y sirve para hacer la unión con el cable. El cable se une a un bulón cilíndrico alojado en el interior de la montera, permitiendo así el giro de la sarta de herramientas alrededor de su eje longitudinal, con lo que se consigue que la perforación sea cilíndrica y no aplastada
PERFORACION HORIZONTAL DIRECCIONADA HDD:
Esta tecnología constituye un apreciable avance tecnológico en relación al método tradicional, que solo dispone de empuje hidráulico, como sistema de avance, y que usa de lodos bentoníticos como fluido de perforación.
Ventajas Competitivas
. Capacidad para perforar en cualquier tipo de suelo, incluidas rocas de gran dureza. Mayor precisión direccional del trazado, como consecuencia del impacto de la roto percusión. Evita empujes laterales a presión sobre otros servicios existentes en la zona de perforación. No precisa de lodos bentoníticos, que deben ser recuperados, reciclados y depositados en vertederos adecuados. El aire comprimido a baja presión -máximo 21 bar- no necesita ser comprado, almacenado, transportado, recuperado y reciclado, no produciendo ningún tipo de contaminación, ni atmosférica ni subterránea. Equipos de menor peso y tamaño, que facilitan su uso en zonas con espacio reducido, como pueden ser los centros históricos de las ciudades, laterales de carreteras, interior de industrias, etc. Proceso operativo:
Una vez instalada la máquina de forma que la cabeza de perforación entre en el subsuelo con la profundidad e inclinación indicada, se procede a las fases operativas siguientes: Fase1: ejecución de una perforación guía, denominada piloto, siguiendo las indicaciones del proyecto, tal como se muestra en la figura. Fase2: ampliación del diámetro de la perforación piloto, mediante el empleo de escariadores de diseño adecuado al tipo de suelo, hasta alcanzar el diámetro final de perforación indicado en el proyecto. Fase3: instalación del producto previsto en el interior de la perforación realizada.
Composición equipos estándar
El equipo estándar PDH para perforación horizontal dirigida está compuesto por los elementos siguientes: .Máquina perforadora hidráulica de 25 Tn de capacidad de tiro. .Unidad de producción de fuerza hidráulica, independiente de la perforadora. .Compresor para producción de aire comprimido a baja presión. .Depósito de 1.000 l para agua y aditivos del fluido de perforación. .Bomba reguladora para la inyección del fluido de perforación. .Punta de perforación direccionable diseño PDH. Sonda electrónica y aparato receptor con capacidad para facilitar datos relativos a la posición de la punta de perforación, en cualquier punto del trazado. Su precisión permite la realización de perforaciones con pendiente uniforme del 1 0/00. Herramientas especiales, diseño de PDH, para realización del escariado de la perforación hasta alcanzar el diámetro final deseado. . Nudos giratorios para evitar la rotación del tubo durante la operación de instalación del mismo. . Sistemas especiales de anclaje para diferentes tipos y diámetros de los tubos a instalar. . Máquina para soldadura a tope de tubos de PEAD. Composición equipos especiales:
En los equipos especiales de PDH para perforación horizontal dirigida la máquina perforadora tiene un diseño diferente de la empleada en los equipos estándar. El diseño de esta perforadora se ha realizado de tal manera que permite el empleo de la misma desde el interior de los pozos de registro, calas de entrada, galerías de servicios, interior de edificios, etc. Su capacidad de tiro es de 6 Tn. Como complemento de este tipo de equipos especiales, disponemos de tubería de PEAD, con juntas especiales, adecuada para aquellas situaciones en las que no es posible instalar tubos de mayor longitud que la
anchura del pozo. Este tipo de tubos pueden ser instalados desde el interior de los pozos de registro, ya sea mediante empuje o tiro de los mismos. Nuestro Departamento Técnico está preparado para estudiar cada caso especial de perforación y facilitar la mejor de las soluciones posibles. También podemos diseñar, si es necesario, herramientas especiales que contribuyan a la solución para cualquier tipo de perforación especial.
SISTEMA WELLPOINT:
El sistema de bombeo por generación de vacío, conocido en ingeniería civil como Wellpoint, es un método de control de descenso de agua subterránea, aplicable en terrenos granulares de diversa densidad y graduación. Este método se utiliza para medios con baja permeabilidad donde el agua no llegaría por gravedad a los pozos. Esta alternativa consiste en la introducción de una serie de puntas filtrantes, recogidas a nivel de la superficie en una tubería colectora la cual se conecta a una bomba de aspiración que produce el achique. Así se puede rebajar la cota de agua en aproximadamente unos 7 cm. En caso de requerir más reducción, se establece un sistema escalonado
Técnica
Su mayor eficiencia, dado su diseño, se presenta en arenas de grano medio, de comportamiento no plástico. Es igualmente aplicable en otros tipos de terrenos (arcillas, arenas mezcladas, limos ..), si bien estos terrenos condicionan su diseño de montaje, regulación y ajuste discretizado. Como ventaja fundamental presenta la necesidad de mínimo gradiente hidráulico gravífico exterior al sistema, dado su mayor número de puntos de captación frente a otros métodos. Como principal inconveniente o limitación, citamos la cota de aspiración impuesta por el máximo vacío efectivo (en la práctica, en torno a 4 m), dependiendo de las condiciones de contorno de trabajo. Esta limitación puede ser superada mediante líneas distintas de wellpoint, según muestra el esquema, lo que deberá ser evaluado, ante la necesidad de espacio requerido y su coste aparejado, frente a otros sistemas alternativos. En cuanto a sus aplicaciones, encuentra su eficiencia en el control de las aguas subterráneas en edificación (sótanos en general) y en Obra Civil, en la instalación de colectores. A continuación indicamos los métodos wellpoint de rebajamiento de nivel freático más usuales: * Wellpoint por Bombeo: Se realiza por bombeo, con bombas de succión de pequeño a mediano caudal; desde pozos de 1,50 m a 3,00 m de extensión con altura máxima menor de 7 m. Se recomienda este método en rebajamientos de poca altura, en volúmenes de dimensiones medianas o pequeñas, de suelos estratificados con baja permeabilidad. Para mayores alturas se lo utiliza instalando redes escalonadas en niveles diferentes. * Wellpoint por Inyección: Este método se emplea cuando se necesita instalar wellpoints de succión a distintos niveles, pues no tienen limitación de altura de succción ya que
el caudal de agua se arrastra con venturis colocados en los pozos por donde el agua circula bombeada a gran velocidad.
POZOS EXCAVADOS:
También denominados pozos abiertos, se construyen de forma manual o ligeramente mecanizada (martillos neumáticos), caracterizándose por presentar diámetros relativamente grandes. En tiempos pasados, la única forma de construcción de un pozo era mediante excavación. Este sistema constructivo se sigue empleando en aquellos lugares donde todavía no ha llegado o no es posible la mecanización. En general este tipo de pozos se caracterizan por presentar grandes diámetros (>1,50 metros) y por el hecho de que en su construcción la mecanización es escasa o nula. METODOS DE EXCAVACION SEGÚN EL CASO:
Los pozos excavados, pese a su carestía pueden ser una solución aceptable en los siguientes casos: - En rocas débilmente fisuradas, en las que al aumentar el diámetro, aumenta la probabilidad de cortar fisuras inclinadas y además, al ser mayor la longitud de las fisuras interceptadas, el agua entra a menor
velocidad y por lo tanto con menor perdida de carga. - En acuíferos poco permeables en los que el bombeo va a ser intermitente. En tal caso el pozo, además de actuar como captación, lo hace también corno depósito regulador. - En acuíferos de muy poco espesor, en los que para conseguir una velocidad de entrada adecuada no queda otro remedio que aumentar considerablemente el diámetro. - Cuando en el interior del pozo debe instalarse maquinaria o han de realizarse trabajos que requieran intervención humana, lo que exige un diámetro de unas ciertas dimensiones mínimas. - En los casos en los que se han de perforar drenes horizontales en el interior del pozo (pozos radiales) y por tanto es necesario permitir el descenso de la maquinaria de perforación. - En los lugares y circunstancias en los que resulte más económico que un pozo perforado. Este tipo de pozo penetra ligeramente en la capa acuífera, debido a su carestía y gran diámetro. Además, a partir de unas pocas decenas de metros, son raramente rentables. El método de construcción más empleado es el tradicionalmente conocido "pico y pala", aunque se puede ayudar de explosivo, o con la extracción de materiales con torno eléctrico, etc. Los principales problemas que presenta lo constituye el achique de agua y la seguridad del personal. En este último aspecto debe considerarse la posibilidad de "sifonamiento" del fondo y la problemática de desprendimientos, solucionable mediante zunchos o entibaciones provisionales que pueden irse introduciendo a medida que se va excavando el pozo o de revestimientos definitivos que aunque ocasionalmente fueron la piedra y el ladrillo, recientemente se están utilizando anillos vaciados en concreto. En este tipo de pozo no se suele utilizar rejilla. La entrada de agua se realiza a través de aberturas en el revestimiento (ladrillos u hormigón con perforaciones, juntas abiertas, etc.). Los pozos excavados pueden ser:
1. 2. 3. 4.
pozos de bomba sumergida pozos de bomba superior al nivel del agua pozos con cámara estanca para alojamiento de bombas pozos para construcción de drenes radiales
POZOS RADIALES: También denominados pozos de drenes horizontales. Asimismo, podrían añadirse los pozos con galerías horizontales excavadas a partir de sus tramos más profundos y aquellos otros en los que las galerías se sustituyen por taladros perforados con sondas mecánicas. Los pozos de drenes horizontales, inicialmente concebidos por un ingeniero americano apellidado Ranney (1934), constan de dos partes fundamentales:
Un pozo vertical con pared de concreto reforzado y fondo de concreto en masa de diámetro comprendido entre 1,60-6,00 m.
Un conjunto de drenes horizontales, situados en uno o más niveles y conectados con el pozo vertical, en el que desaguan a través de válvulas de compuerta. En comparación con los pozos verticales, los descensos dinámicos en los pozos radiales son notablemente inferiores. Esto los hace especialmente recomendables cuando se quieren extraer grandes caudales y/o cuando el acuífero saturado presenta un espesor pequeño. Sin embargo, el coste de un pozo radial es elevado, por lo que suele aceptarse que solamente son económicamente viables a partir de apreciables caudales de bombeo. METODO DE CONSTRUCCION:
En la construcción de pozos radiales se utilizan, principalmente, dos métodos diferentes: El sistema Ranney: las perforaciones radiales se realizan con los mismos tubos filtrantes definitivos. Por tal razón dichos tubos han de ser de acero y con paredes gruesas. Las ranuras en ellos son de forma alargada en el sentido longitudinal de los mismos. El sistema Fehlmann: utiliza tubos de perforación de 267 mm. de diámetro, que se retiran después de la colocación de los filtros. Con ello se consigue que el material y la abertura de las ranuras de los tubos filtrantes puedan ser elegidos de acuerdo con las características químicas del agua y con la granulometría y permeabilidad del acuífero. En ambos sistemas es posible construir los drenes con una cierta inclinación hacia arriba, lo que posibilita penetrar más adecuadamente en el acuífero a explotar. Los drenes horizontales suelen tener de 33 a 50 m. de longitud y se construyen mediante la hinca de un equipo de empuje, instalado sobre una plataforma. Para conocer con precisión el caudal de un pozo horizontal, se requiere llevar a cabo un ensayo de producción en cada dren por separado y un aforo del pozo completo. De modo similar a los pozos verticales el aumento de diámetro más allá de ciertos límites no influye de forma notoria sobre su caudal específico.
ESTRATIGRAFIA:
La estratigrafía es la rama de la geología que trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias estratificadas, y de la identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal; cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas. LEYES DE LA ESTRATIGRAFIA GEOLOGICA:
1. Ley de la Superposición Original: los niveles superiores serán más recientes que los inferiores. 2. Ley de la Horizontalidad Original: los estratos se forman originalmente de forma horizontal. 3. Ley de la Continuidad Original: cada deposito es originalmente un conjunto informe sin aristas. 4. Ley de la Sucesión faunística: evolución regular de los fósiles gracias a la Selección Natural.
PERFIRL ESTRATIGRAFICO: Un perfil estratigráfico es una especie de radiografía del terreno sondeado, y lo conformas de acuerdo a los estratos que identificaste en los sondeos que hayas realizado en el terreno. En el perfil también incluyes de manera gráfica el contenido de humedad natural y los limites de Atterberg (Límites Líquido y Plástico), obviamente esto por estrato. Conforme se va desarrollando el suelo aparecen en él unas capas horizontales con color, composición y estructura diferentes, que se llaman Horizontes. El conjunto de los horizontes es el perfil del suelo. En el suelo maduro y bien desarrollado se distinguen tres horizontes; A, B y C. · Horizonte A. Es el más superficial y de color oscuro, por tener una gran acumulación de humus. En él, se pueden observar los restos orgánicos en bruto, por ejemplo, la hojarasca. Se caracteriza por ser la zona de lavado,
es decir, el agua circula a través de él, llevándose materiales como arcillas y sales minerales hacia los horizontes más abajo. · Horizonte B. Carece de materia orgánica, y en él se acumula los iones, arcillas y óxidos de hierro procedentes del lavado en el horizonte A. · Horizonte C. Corresponde a la roca madre, ya sea fresca o parcialmente fragmentada, pero en la que se pueden reconocer fácilmente las características de la roca original.
El perfil de un suelo es la sección o corte vertical que describen y analizan
los edafólogos con vistas a describirlo y clasificarlo. Este suele tener un metro o dos de profundidad, si la roca madre, o el material parental, no aparece antes. Este modo de proceder, no significa que puedan alcanzar mucho mayor espesor en algunas ocasiones, sino que con vistas a clasificarlos tan solo se utilizan los mencionados uno o dos metros superficiales, dependiendo de la taxonomía concreta que utilicemos. Como profesionales solemos incurrir en la manía de pasar a hablar inmediatamente de sus horizontes constituyentes. Sin embargo, puede darse el caso que un suelo (o medio edáfico) no atesore más que uno o dos horizontes (a veces muy parecidos), siendo fácil confundir a los no iniciados. Por tanto, esta es la primera lección que debemos aprender: no todos los perfiles de suelos tienen que estar necesariamente constituidos por varios horizontes. Existen dos razones principales.
El perfil del suelo, en el sentido amplio del término puede dividirse en 6 capas y horizontes, sin que esto signifique que no puedan faltar algunas de ellas. Estas serían según profundizamos desde la superficie:
1. Los horizontes orgánicos desprovistos de materia mineral, llamados a menudo ´0µ u ´Hµ 2. Los horizontes órgano-minerales, es decir más o menos ricos en materia orgánica y mineral. Estos suelen calificarse como horizontes ´ Aµ 3. Los horizontes de lavado, en el que los minerales más fáciles de descomponer por la acción del clima, organismos y materia orgánica, desprenden partículas (limos arcilla, moléculas orgánicas, nutrientes) al siguiente horizonte. Se trata de los horizontes ´Eµ. 4. Los horizontes minerales edafizados, es decir muy afectados por los procesos que ocurren en el suelo, a los que se suelen denominar horizontes ´Bµ 5.
Horizontes
poco edafizados en donde puede discernirse la estructura
de la roca o material parental de la que proceden los suelos y que reciben
el apelativo de Horizonte ´Cµ.
6. La roca madre o material parental, poco o no alterada, a la que denominamos ´Rµ o ´D.
CONCLUSIONES:
1. El agua subterránea tiene un volumen mucho más importante que la masa de agua en los lagos o circulante 2. Las corrientes subterráneas tienen un efecto importante en el traslado de minerales modificando así los estratos del suelo 3. Existen tres tipos de pozos que son: los perforados, excavados y radiales 4. Los pozos excavados pueden ser: pozos de bomba sumergida pozos de bomba superior al nivel del agua pozos con cámara estanca para alojamiento de bombas pozos para construcción de drenes radiales y y y y
5. El perfil estratigráfico es una especie de radiografía del suelo cortándolo transversalmente y describiendo cada una de sus capas.
Comentario personal:
El agua como el elemento más importante en la vida de los seres vivos ha obligado al hombre a buscar medios para su obtención, para ello el hombre ha tenido que estudiar a través del tiempo las formas más fáciles de obtenerla y que ésta que se obtenga sea de calidad, ya que con el aumento de la población y el descuido del ser humano el agua superficial cada vez esta mas contaminada, el agua subterránea es la más limpia ya que sufre diferentes procesos y los estratos de del suelo le sirven como un colador, aunque también la puede volver no apta para consumo humano si tiene mucho de algún mineral.
El hombre entonces ha perforado pozos de distintas formas para llegar al vital líquido, pero nos hemos dado cuenta que también el agua subterránea cerca de minas por ejemplo, puede estar contaminada. Creo que es tiempo de que el ser humano tome conciencia de estos procesos de contaminación y pensemos en nuestras generaciones futuras, ya que estos procesos son muy lentos pero muy difíciles de revertir también, y dejar de contaminar los suelos ya que estos a su vez transmiten la contaminación la única fuente de agua que nos queda realmente limpia. También cabe destacar que estos procesos de obtención de agua subterránea son caros y los países en vías de desarrollo no cuentan con los recursos para llegar a ella, y es aquí donde somos los que más nos debemos preocupar con la contaminación.
