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( - Para la
c apt ~c i é n
de a gua subte rr(mca. - )
f}XPLOT ACO l~ " - - ¡
INDIC m
y Ar~A~CE S . EL CICLO HIDROLOGICO. -
DE F I N ~SIO
FAC TORES
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~DE
n ')}?LU'l EN EN LA I NFILTRACIO N.-
Fnctoro s gGoló gi co s - b: 1 a co oe i-tura ve gc t a.L . -« )
1 .4 . - DIS TIUBUCIO N DE L AG UA ~ tJ E L SUBS UELO. 1.5 l\R EA D3 RECNtGA. 1.6. - REl'.:D ni IJ~i\,T O y HETE NC I ON ESPECI FI CA. 0 -
2 .1 . - ALCANCES . 3 . - PRoyr.;CTO ~
X
D I 0:: Í~.Q DE
pozes. -
3 .1,,- COIBIDE P~CION PREVIA.3 . 2 . - rrBIC AC IO ~ DEL POZO. 3. 3 . - DI .:\li JE TrtO D3 L FOZO,, 3 . 4. - PR OFUf~ ID }ill DEL ?O ZO ~ 3 . 5.- TnEERIAS DE FEVES TU ¡r BNTO. 3. 6 . - CAúTIAL A EXTHAER . 3 .7. - CALos FI L T¡-WS ..3 . 8" - C.ALID.;D DI~L FILTRO ~ 3 . 9 " - CP.RACTERI 8 TI ChS 1SC lJI CAS '~ 'iJE DEFI NE N EL FILTRO. 3 .10 .-AREA LI ERE . 3. 11 o - mATER:tALES DE 1 0S FILTROS y SU ELECCION o 3 e 1 2 . - TBRMI NACI ON SU P3RIOR DEL POZO .-
4 . - CONSTRUCCION DE PO Z ~ . 4.1 . - SEJ..ECCIOl~ DEL EE TOD O ADECUAD O,, 4. 2 . - lviETODO Dl~ PZRCUS I 01'I.. ( -Proce so de pc r f or aci on , c ontroles y nue s t re o , re conoc i ru onto
4 .. 3 . -
de acuif aros, ve r ti cali dad y la unid ad fi l tr ~n tc o-).-
~ffiTODO
DE
a1in e a~0nto ,
forma de ubic ar -
RORAC I O N ~ -
( -Proce so de pc r f or a ci 6n , controlris y mue s t r e o , c ont r ol de 10_ yccci 6Ó9 ' coc ent aci ón, fO TwU de ubi ca r la unidad fil t r cnt e. - )
4 .4 .-
DESfu~OLL O
DE POZOS . -
( -Impor t anc ia del des urrollo. - ) . 4 . 5 .- AFOROS DE POZO. -
(
-~edicion
del caudal, c urva de re cuperaci6n . ) . 5 . - DES~ ~FECCIO N DE POZCS~-
5.1. -
C O IB IDE RAC I O ~iE S
GENERALES . -
5 .. 2 . - NORl·:AS DE DSSI NFECCr 0N. ( -~ ~ t o do para pozo s poco 5. 3 e - EXTRA13CI ON DE LUE5TRAS . 5 .. 4 . - ENVI O DB L..t.S h1J¿STHi-;.S .. ., :
5. 5 . - CRI TiRIO DE POTABI LI DAD . -
profQ~do,
nétodo pa ra pozo s f r of undos
B I BLI OGP.AF I A : LQ ) }L~.N UAL DEL CURSO DE ES TUD I O DE FL'E NTES y AFR OVECHAHIErJTO D3 AGUA SíJB13RRAl'3 A. - ( UInV:~RS ID.ill NACI ONAL DE Cu'YO. - S ERVI ero N.o\C I OI~AL DE AGUA POTABLE 0-) . . . -
2 9) HANtmL DE AGUAS SUBTERRANEltS . - ( I ng o WALTER A.CAS TAGl';I NOo 3 Q ) SE GUNDO CURS O DE PERF ORAD ORES . RACI ONES . - ) 0
)
0 -
( APUNTES . ~ DIVI S I ON PEful' O_
-
5 2) n ¡S TRUC CI Ol'TIS Pi\.11A LA DE TERrn1JACI DN DE LAS C ARAC TEP. I ~) T I C AS DJ.:I FUI\;C IO~';.A.1'íIEl: TO E H LAS n~S T.i\LAC I ONE S DE Boi·iBE O. - ( DIRI;S . PEI Ne o HA~UINAS E IiilllJS TRIAS . - ) " 6 Q) DESI NFECCION DE POZ03 . -
( DIREc c r ON PRI NC o DE LABORATORl v3 . -
7 Q ) l':ECANICA DE SUELOS o -
(
Y.AR L TERZAGUI - RALPH B. FEK. - ).. -
8º)
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Irig , CH3S BOTARI OF. - ) 0 -
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9 Q ) GE OL OGI A HI STOR I CA y REG I ONAL DEL T3 RRITORI O &QGE NTI NO . ( . Dr " AN5ELHO WIlill F...AmE N. -) 0 -
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l· -lJI DR O L O GI~
1. 1 . -
D~~I N T~ T ON _ Y
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ALCANCES
-~---
La Hidr ologí i es l a ci en ci a que ti en e por obj e t o el e2 t udi o de l n f as e t erf estre o con t i n en t a l d el ciclo d e l a zu a en l ~ nat ur al ez a o c í.c Lo hLd r o L óg í. co , t r c t undo en con s e cucn c.ía , todos -
, d e c a mo . i, o '.d e es t (lG1 O , c i• r c u 1 U CH' /Jn y .::t.l.!; : ~'.. e Gn a l S ~ COS 1 05 pr o c e s os I-;» • " l a gua en 1 n ca pa ,oaJ- a oc " La . . mle n ¡. ~o na a t ID 6 SIe ra , 1 ~ s Uger f ' _; el. e t~ -t
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r r e s t r e y el subsuelo d e l a mi sma , d esd a l a pr ort u cci 6n de l n pr e c! pit o.ci 6n, h~ st ~ el r e i n gr e s o de l a humedad a l a a tm6sf er a por lo s pr oce s os de ev a por c c én y t r a na pí.r a ción d e l os sue los , super r eLe s l ibr es de a gua y cubi e r t a v e ge t a l. . í
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La s e el! encl a d e ev : n t os que s ufre l e z a es conocid a c o ~o ci cl o hi d r o16 ~i co •
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Si par t imos d e I n hU2ed ad alm ~ c G n ada en l a a t m6sf e t a D ~ j o J ., f or na c1 3 vapor .Y con e l l a i ni ciQ:-.:1 os l o. s c cue nc'í.a , r e cu.Lt o G 7~ de n t e que baj o condi ciones pr opici as ese vapor puede c o nd o n s ~ r s G y pr c cí.p.í t ar s e s ob re La s su pe r rí c.íe s co n t Ln cn t c Les ba j o l a f or r:n de l l uvi a.., ni ev e . gr an i z o . Tambien Du ed e conde ns arse di r e c t 3ille nte so br e l as s uper fic ies te rr e s t r es ~~ j o l a fo r ma de he lad a s o rocío: La precipit a ción q'J.G oLccnz e l s '-1.0 10 es Ln t e r cc o t ada por l a ve ge t ación o d et eni da . s u D e r f i c i a l~G n t E por l ~s de ~r G ~ion es del terr e no, l o que s upone un a ~o r ma de ul~a ce~anien t o d ~ ~ Bu~ qu e puede lle gar Q. s er i mpor t an t e en mu ch os CQSOS . é
De est a agu a a lma ce nad a , un a pa rt e so infil tr a, otr a pn r t e s e e s cur re su per f Lc.l a Ln.e n t c y un a t er cer-a por ci ón 8 S d c v :..i e Lt a nu evame nte n l a o.tm6 3f cr ~ a tr av es de l pr o ces o d e cV 8p or ~ci 0~ . De aqu e Ll.a par t e i nfil t r ;)d u, una fl' :J.cción se ::ü¡;W CC :1a 0.1 r ed edor d e 1 25 p 2 r t i cu l~ s ¿e l s uelo como G~ u a ca pil a r , r G t c n i d ~ cop tr a l a a c ci ón de l a g r 2 v ~ d 8d y que cons tit uyel ~ f ue n t e de pr ovi si & / ji
-2-
Gle lo s ve ge t ales, lo s que , a tr avés del proceso de transpiro.ci6n la dev uel ven a l a atmosfera . Los suc I os puede n r e t e ner ~~ a ci erta c a~ti ~ ad de agua y s i 01 a gua que so i nfiltro s upe r o. esa c unt.Ld ad , pe r eoLa por gravedad y ci r cul a en dirc cci6n a l os almace namient os sub t o r r ~n e o s o acuíferos. - Esto almace nand ent o e n e l subsuelo no es Del' eUDuesto es t á t ico sino din 6 mi c o y fluye hacia l os cu r sos dc agua· o húci a el . ocóan o dirc ct anenta o La pa rte que es cur re supe rfi cialmente s e c onc e nt r a en lo s ar royos y r os que drenan la s uperficie terres t re , en cuyos '1..cauc es hay t.cmbt dn una capacid ad de alr.:ncIJname nt o . - ES ,t~ ~lm8.ce n a_ miento en los cauces se de s carga hacia 1 0 8 occ an oso haoñaainc. do__ pr e s i 6n interior ( cas o de l as cuencas c c r r a das.).- Una p2rt c s e oVa por o. dir o ct aru~ nt e de l as superfi cie s l ibr es de a gua, volvi e ndo l a h~~ d ad a l a a tmos f e r a . í
El a por te de 1m cursos de ag ua y de los acuíferos e l gran l a at n~ s re r a por eva poraci6n y con l a cual se cie r r a el ciclo que en for maesquemátic a ha sid o aes cr ipto . -
subt~r~ aneo s que d 0 sc ar g ~~ haci a los oc c anos, constit uyen al mac o n ~:d o n t o oc e á~i co~ l u hlli~ ed ad que esto t r~~sfiere a
1.3. -FAC TORES Qli'E n :FLUYEH E N LA I r'l FILTRACI Ofi 0 -
El es cur r imiento o infiltración que s enrod uce en 'el s uelo ( Cur sos de ag ua , á r oa de re car ~ , otc . ) y l as -va r i aci one s que e l minmo pres e nt a, e stán d oter~nados por dos t ipos de f ac to r e s : lQ) Los f ac t2~9 c lJ ; : ~t1 ~ tales c omo l a pre ci pitación y l a avapo~ tran s pirac i dn ; la pri l::..; r a como variable posi t i va d-::l balance hi drol Q gico del 6 1'0 0. en cue sti ón y l a s e gunda co mo'vari a bl e ne ga t i vu o - 2 Q ) Los f ec t or es r f.S:L p OS propi o8 de la zon a tales como l a ge ol ogfa , l a cober t ur a ve getal , el t amaño , l a f o r~a , l a r ed de d r ena j e, l a pcndie; te, l a al titud , l a ca pacidad de almace nanúent o , etc . ....."
a) Eg,ctorcs geo161!i coa : La apt i tud de l os suoLoa para a oeor t er , r c t Q ne r y trans nitir el 2gua de pre cipi tación que alcanza l a s upe rfi_ cie de los mis mos , es de f undame ntal i mportancia en la variabili_ dad de l ainfiltraci ón.Asi por e je mplo un a zo na donde pred ominah los s uelos de textura fin a, a r cill osa e Lrnpe r me a bl.e hará dif icil l a infiltr ac i ón y su posterior e scurri mionto.. A la invers a , en lugares donde pr e dominan los suelos de t e xtura gruesa, por e je mpl o a r enas , gr avas , etc, s erá."l mucho l~ás pe l'mea_ bIe s y podrán abs orbe r l a mayor part e de l a pre cipitaci ón que se produzc a s obre l a rrásma . - Ad c(¡~ tond nf ~~ mayor ren di p~e n to por la n~ n o r oport unid ad de eva por aci6n.Por lo e xpue sto, se consider a i mportante, hacer una dc s cri pc i 6n de los pr in cipales ti pos de sue los , co mo o.si t ambién sus carac t e rfstic as, y sus propiedad es ( porGs i dad , permeabilid ad, t amml0 -
-3-
e,
efectiva ( Te ;, ) 9 coe f ici ent e de un i fo rmi d ad ( Gu.)), con el fin de que se entie nda con may or cl ari d ad lo s te mas a t r atar óá s adela~te .~ sue los : Se EÓD cual se~ e l ori gen d e s us e l e_ ment os, l os cue le s s c di vide n en dos a mpli os gr u pos ; suelos cuyo ~ ori ge n s e de be, os enci a l ment e , al re sult ado d e l a dc scompo s i ci Gn fr s i ca y q túmi cu d e l a s roc a s, y suelo s c uyo ori ge n e s e s enc i al me n_ t e o r gáni c o. - Si lo s pr oduc t os de l a des co mposi ci6n de l as roc a s se enc uentran aún en el mis mo lugar de ori ge n, los mis mos c ons t i t u_ yen ~~ s ue l o r e s i dual , en c as o co nt r a r i o , f or man ~~ s uelo tr an s p or~ t ado , c ua l q ui e r a s ea el ag e nt e de t ransporte . -
~ i nc i n 21c s t i n G ~d~
conti nuac ión se des c r i t DD lo s s uelos más co m~Des, con l os nombr e c generalme nt e u t iliz ad os pa ra s u cl&2 i f ic aci6n en el terre no.-
A
Las ~l~n as y l a s g r~v ~ o r i nios o g a nt os r od2do3. , son a gregados sin co hos ión de fr ugLcutos grLDu l a r e s o r edonde ados , poc o o n o al_ terados , de r oc as y min ernlc B. - La s parti culas lli€ nOr e S de 2 ~~ se clas i f ican como a r e na , y aq ue l las de mayor t amaño ha sta l5 ~ ó 20cn , c omo grava o ripio o c ant o rod ado . - 10 s f r agme nt os de ro cas c on di ámet ro s may o rn s s e conoce como pi e dr a - eola, pi e d ra- bocha , o C D...Y1_ to ro dado grande , e tc.Los l1.!\lQll :i.rior g ~ '1iC 0 8 s on s ue l os de grano fino con poca. o ní.n gu n a plas t i c i d ud. - La3 v a r i edad e s rr~ n o s pl ás t i c a ~ cons I s t en ge n eralrr.~ n t( en part:tculas ma s o men os e q uid i r-¡encionales c1e c uarzo 'Y , e n a l g'L;nc [ páise s, se l os di stin gue C O hiO polvo de roca..- Los ti poG lfl03 p18·z t i .. cos cont i enen un por ce nt aje apre ciable de partí c ulas e n r or roa de esca mas y s e denomí.nan li mos pló.Bt i c os .. - Debido a s u te xtura. auave ~ los l i rr.os ino r gánico3 ~ o n co munmo nte tomad os po r a r c illa c s ~€ r o ~ pued en di stinguil'se f'a c í.I merrte de q.que l l as e í,n ne ce s f.dad do e ne a yos de La bo r at c rf.o .. - Si una pao t a de lilllO inorg81i co e a tur ad o , ;) O '~ sacude en l a paLma de la. man o , la past a e xpe l e s u.f i c i e nte agu a c orr e para. produci r una aupe r f'Lcí.e bri l lante que , :Ji l a pa sta e s pont e.._~ 1 riormen t e dob l ada entre 109 ded os , so vuelvo nue va ment e ona c a . - b3 te s imple proc edi mie nto s e con oce CO EIO e nsayo de eac údñ mí.cnt.c .. . p .
Despue s de s e cada , l a pas ta de limo i norgánico , e s f a ci l d e s pe gal' el polvo de l a mi sma s i se la f r ota e nt re 10 8 dod08.Los li mos o r caru c oo s on aue Lcn de gr an os fino s más o menos p1 8.ot 1 _ co s, con lli~a üe z cla . de pu r ticu l a s de mat e r i u or g8ni ca fi n G~ent c di_
vidid a o - A vece s c ont i e be t aDbi ~ n f r a g ~nt o s vi s i ble s de Eut c ri a ve getal par cial!:":ente d e a co mpue a t.a o de otros e Lene rrt os or g an~'C08 ,, Estos suelos ti enen c ol o r e s que varí nn del gri s a gri s muy oocuro , y puede n conte ne r c an t i d ~d e G a pre ciables de prod uctos gaoe os os o r i _ gi n ado s por l a desco mposi ció n do la s ut e r i a orgáni c a, lo que le s d a u n olor ·c a r a c t e r i s t i c w. - Los limos orgánicos tie non una muy bu_ ja perme a bili dad.-
--
Las .~jl1-..Q& son a gregad os de par t í c ulas mic ros c6 pi c as y aubmí.c r os.. c6pic as derivad a s de la de scompc sici6n qui mi ca d e lo s cons t i t uye n tes ·de l a s rc cus , - Son s ue l o s pl ó.sti cos dentro de l :ttti t os e xton rso s en conteni do de humedad y cuando s e cos s on duros, sin q ue s e o. po::3i_
- 4 -
-ble d e s pe gar polvo oi uno. pas t a e s f r ot a.c1 a entre lo s dedo s y sedaca... Tie ne , ado ~ás lli~a permeabilid ad extremadamente ba ja. La s a r c ilJ- ac Ol::.Ef'Ll1 ic D-s s on a que l l os a ue Loe de e ste ti po que de r.í.v en algun a s é l ') sus propieds.dec r :tsica s más s igni f i cat i vas de l a. pr esen_ ci a de m~t e r i& o r ga nic a fi na mente dividid a .- Cuando e stán s a turad os s on generalrr.e n t e muy compr e s i bl e s ~ y c ua ndo s e c os t i e nen un a resi ~;_ . te nc i a muy alt ~.- Tie ne n c o l ore s q ue variill1 de l gr is os curo a nogre y puede n pos eer m olol' ·caractel'lstic o .. ... Las .B1;t.:.b.r-'~1 son ag r e gad os fib ro s os de f r a gm.e nt os mí. c r oec c pt c o e de ma; t e ri a o r g6.nica de s co mpuesta.... Su colo r v a r i a de un c a s t año oscuro ... a ne gr o e Los 'l p31lQ s on sedime ntes e ólic os ( Bep6 s1 t os e ólico s son fo r ma ci o_ ne s de a ue Lou tr ansport €:c1os, un e J o plo de ello lo constituye e l ~, oe s t e de Estados Unidos, e s t i m@:¡cl oze que e n un año el viento ha. tr'8 21 por t ado al r eded or de 85 0 reil l ones de tonel ad as de pol vo a una di 3 ~ t anc i a de 2 ..400 Km. - ) uni for mes y c o h e aí. vo s , - El t s.. maño de l a D 8.YO_ ri a de s us 'D~ü'tfculas oscila errt.re l os e e t r c choo l:tr.u. te s co mpr c nc í. do s e nt r e O~Ol y 0,05 rri lf~Gt r o s y su cohe Bi on es de bida a l a prG _~ senci a de un ce rr€ntante de naturaleza mas o men os calc áre a. - Su c o_ lor más co m~ es e l c as t año cl a ro. ~ª ª_~es
un t é r n::l.no popular c on e l c ual se d e e gn a una v a rf. c d a d g r ando de suelo s, pero qua normat.c e nt.e est án cons t i t ui do s por e.rei._ Il a s muy plá.i3 ti c as más o isen ce co mpac t as , aunq ue a v e ce s se Ln c Lu¿ yen d e r:. tro de esta de no mí.nacd c n l a s a r e ní. e c as ar-cf.LLoaae que CO lIJO roc a s entran en l a cate gor i a de ro cas
í
bl~~d a s.-
Tosca es el no mbre d ado en c i ert os natses a un a fuert e imnre gnaci én c a l cá r ea de Duelos de composici ón var i a bl e , e n general de - o r i gen ~ loé s i c o , dando do mo re sul t ad o UL mat e r ial de c ompos ic i ón y rc r:; i::Jten cia variable, pe r o que re gul armonte t iene urla grm1 pr oporc i ón de c ~ cáreos y es m~7 c ompac t o.La s bG..D.19J:?.i.t a s s on a r ci l l as c on un a lto cont e nido de motrr:o ril l j.tu . ( s on pa r t ícula...'] muy fin a o de ae pe c to c r i s t a l i no ;j: SUD e Ic ment o o prin ci pa l e s s on el sili cio, el al unü ni o , el oxi geno y e l a gua , com_ binados ad e c uadarr~ n t e ). - La may or ia de 1~8 bento nita s se for~aron de alte r a ci6n quí mica de cenizas vol c áni ca s . - En co n t ~c t o c on sg ua , l a s bontonit uG s e c as s e e s ponjan más que ot ros tipos de a r ci ll~= sec as, y a a t.ur adaa , s e cont r ae n maa t8.il lbien . - JJOS depósito s de te n.~ toni t a s on comune s en ¡'i or t eaméri ca y Hé j i c o . - En l a Arg e nti na e xi s _ ten de p6si to s de dic ho mate r ial e n el c e s te de 1 par o 10-
Si un s ue l o e stá co mpue sto de una co mbí nac ón de dos c l as e s di st i n.._ í
t asd e material, para i de n tific a r l o s e ut i l i z a e l nombre del mate ri81 predominante como suo t.ant í.v o , y e l que e nt ra en 1:10n01' pro peI'_ c cn c omo ad j o t í.vo cal i f i ca t i vo o - Po r ejemplo, a rena l i mos a incites. un suelo en que predomi na la are na , pe r o que co nt i e ne un a parte de li n~.- Una a r c i l l a are nosa e s lli1 Due l o c on l a s propiedade s de l a a ~ cilla, per o que con t i e ne una parte d e a rcna . í
Las pro pied ade s de l e.s ag regad os co mo ser are na. y grava se d esc r i bei
- 5 -
cuali t a t i vament e por ~e d i o de t é r nún oa a uel t a , ~-d i an ame n t e den s a y dens a. - Los a eregados co mo s e r arcil l a~, por los t érrlln os du r a, ccg pacta, med í.cnamerrte co mpac t a y b.lenda , - Es t as ca r-act e r f c t í.cae s on gene r a'lracn te e s t i t:udas en el te r r en o , mi ent r as s e e r e c t na la pcrfora_ ci 6n, ba s 0d a~ en va r i os f a ct ores que i ncluyen l a fuci lid ad r el at i va para hac e i - avan zar l as herramientas de pc rfora ci 6n o para aac ar rsue s.. tras, y la cons i stencia de las Due ot r as obtenidas . - 9a r ac t or..,X,r;:t,i co. de l os s ue los : Un suelo se puede i de ntif ica r por su t e xt ur a , e struct ura y con3i ot enc i a. El t é r mino t.e xt.ut-a se refi ere al grado de fineza yu-l''liforr:.ic1ad del s uelo y s e de s cribe por n~ d i o de t 6rminos t ale s como harin o ~o, p uav e ~ arcnos o , áspero, e t.c , , s e gún sea la sensacién que produce al t a.c t o .. El término estructura oc r efiere a l a forn:a en que l a s parti cul 8.s están di s puGot us. - Si l aa partI cul as de sucIo de un a gre gado e ot ~blo no est á e- he r i das en tre Di , Y l as cis ma s se encuentran d a pue ot as en una e s tr u c t ~ ra g ra~ ul aren la que cadapart fc ul a t oc a a var i é 8 de l as particulas p r oxí mae o - Según cuál s ea l a di s posi ción de 10 0 gr u_ ' nos, una e structura gran ular puede se r suolta o de ns a . í
La i ns pocc16n vi oual de la es t r uct ur a de los suelos de granos fi nc 3 muy finos no os practi cable , de modo que l a misma debe se r juzga_ da en base a la porosid ad, per~eabilidad, etc.-
'0
. El t é r mino consistencia S 6 refiere al g r~d o de adhe r e nci a entre l rrs pa r t i cula s del cueI o y a la r es i ste ncia ofreci da a l a s fuerz as q l,~O t1enden a defor I:~D.r o a r-omne r e l s ue Lo La cons i s t enci a s e des cri t a por -medi o de cali f i cat i vos -ceno se r ; duro resis te nte , fragil, pega_ jeso, pl á stico y blando . ;
»
-Por os i de.d: Es la relación porcentual que existe entre e l volumen de los espaci os vacios o poros de ~~ sue l o y el v ol w~e n t otal que e ste ocupa. 'yIP. , _ tT ' : - -__/UJ....;; Vt Esta es la poro sidad to t al, que to rr-a en cuent a a la totalid ad de l os e s pacios libres . - En cambio la por c sidrl ef ectiva que compr e nde sola mente a los poros i nterconec t ados, e n general su valor e s inf eri or ~ al de la por osidad total . Medic5.6n de l a norosic1 c.d . - Se octeT¡. na e n el l aborat or i o c ompa r an dc los pes os de la mues t r a s e ca y s atul'act.. - Para ello s e s e ca l a mue e t r r en un horno y se pesa , obt eni e ndos e el peso s e co -ª; lue go se mí de S .L voLumen :1. , se satur a con un f luid o de densid ad el y , finul men t c se ::€,:" sa la mue s t r a sut urada o bt e n i ~ nd o s e el valor as ; W e s el volumon l i _ quic1 a.-
_él!:.._._-_ .. - @.
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- 6 -
- Ee r me a hili q ud . - Es l a. f ucultad que posee los suelos de permitir e l p as a j e de flu i d os a tr av é s de e l l os . - La pe r rae ab'í Lí.d ad d e un e uo Lo de pende de l t amaño de sus granos , tmi fornu d ad y d isposic16n de é s_ to s .-
Tant o la
~€ r mG abilidad
como l a porosid ad s on pr o pie dade s i mpor t an_
t e s de l a D r o c a s e n su r ela ci ón c o n 01 agu a s ubtc r raDe a , pues era_ ci as a el las pued e n almac enarl as y pe r mí, t i> s u mov i mi e n t o . -
La unid ad de med i dad de l a pe r me a t d Lí d ad t:,:;s el darcy que eq ui ".~ ol e al pus aje de 1 m3 po r s e gund o d e un f luid o D. tra'\'i6s d e una se c c i ó n de 1 C 1:1 2 ba j o una. dife r e nc i a d e pres ión d e una a t.raoare r a por c a d a c m d e Long t ud , c ons id e r ando t.ambí.en le. v ±cosi dad del fluido . .... G.. . ne_ í
r allr.cn t e s e e xpresa e n rni l i c'iar cy ( 0 ,001 c1a.rcy . ) ' L a l ey fund a men t a l de Da rcy pa r a las are nes
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d es cribe el flu j o de
108
1 0 8 ll~ d i o s per rr,~a bleSr
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Nec1:i._<;:i.6IL de la r:'!1.r.lyeab1. 1iéad . -
e n l .s.boratorio l::Gdiantc a uarat c e Ll au ed os ne r me ane t r os , - Hav dos ti pos, de c a r ga co ns t an t e-( Are nas . ) y de ca r ga v ariable ( Ar c i l l ~s )
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Las de te r mínac í.ones de l a boratori o tie ne sus li mitaciones pues no brinda n v alo r e s r e ur o se nt.at.í vos do l a va.t1 e..dera De l'!!ica bi l i éi ac1 va q UG , e a.l.mcnt;e lo s scdi¡::Gntos no sUf re n v a.r i ac ione s e n su c s t r u c t u r a. ~ poros id &d , ct c . a
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v ce,e f i c i ente de ilptformid e.d ( Ctl J . -
Cuando s e cons truye un pozo es necesari o de t e r min ar correetacente l a g r 8J:lul,:;,r.1e trf a d e l a s na pas de a gua a c a pt ar y a ' que del e s t ri.;}io de l as c u ~ v as g r[~J ul offié t r i c as s urgi rán los par áme t r os que i ndicar én l a ne ce s i dad de colocar prefi l tro de grava o no , ]' el t amañ o d e l a
abertur a de l eaño fi lt ro e Estos
-
s on :
par [~~tros
a ) Tamaño efectivo ( Te. )o -
b) Coe f i c i e nt e de unifor mi dad (Cu ) . Tam~10 efectivo, es el t amaño dela abertura del t amiz q ue retiene el 9 ~b de la fo r maci6n a cuffe r a . -
Coe f i c:t Gnt e de 'l. :.n lforr:'Íd ad 9 es l a. re lac i6n entre e l t a m3J10 del t .auí.z que r e t e ne el 4,Oj b y el t .amaño efec t ivo. - Cua nt o f."38 g r .':.'. N1G e e e l valor de e ste ·co,;f i ci e nt e \1 men os uní.t'o rce es .La gl'&ctuuc :L 6¡j de la í
are na de l acuf fe ro&Ue mpJ-..Q. :
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- 9 -
-b )La c o be r t u.r q,-y_c ~ e t !".J.: La cubiert a ve getal i nterce pt a l a p re c i p 1t a~ .c ón e t' e c cuand o La cant i dad y el r i tno do e ntre ga. de a gua al s uelo e A sl ~i s mo disDinuye la rece pción de calor sola r por e l suelo y el movfmí.e nt o del d .r e , d s trí.nuyendc l as pe rd Ld a a po r e va porac :i.'3 n pe r o como c ont r a pa r t i da la presen c i a de ve ge t ac i 6naune nt a las p ~rd idus por t r a'1 s pi r ac i on , t al vez en mayor rr.e di da ·que la re cupe r ac~ 6 n po r meño r e va por ac l Gn e í
í
otro efecto i npor tant e de l a ve get aci on es que aumenta l a. r ug cs i c1 a q. de l os terrenos , difi clütunó O y retar da'1do e l es c ur ri mi e nt~ supor_ f ici al d e l a pr eci pi t ac cn que exced i ó l a c a p a cid ad de infi l t rac á cn í
d e l sue l o . -
Esta ca pacidad de infil t r ac i ón s e ve aume ntad a e n las áre as con co be rtur a ve get al "a que l as r a f ees y t a mbi en l a f auno. cave r nr cota - que a ella s e a3 0ci a , f acil i tan 1~ penotr ac i on d e a gua en el s uelo o T 8.lubi ~ n e s i r2por t an t e de s t acar el pape l d el ta.piz ve getal como e l e_ me nto pr opector del suelo cont r a l a e ros i 6n. -
l cA. -!2.IS TR I Bt:C I ON DEL AGUA EN E L SUBSm LO. - Acuíferos . -
El a gua q ue se infiltra de s ciende a t ra.v€ s d el subs ue lo a t ra.fda po r l a gr av e dad , has t a alc anzar una ca pa i rupe r r;,e a..;..
bI e ( }i' i g.
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- 10 -
• En la par t e más ce rcan a a l a sur~ r fi cie l os poros e s t án par c al.nente ocupados por agua reteni da por a t r ac c ñ ón no Ie c u, l ar y el resto po l' ai re . - Esta e s l a ?ona ele ae r 8 f!c i on .- Su 8 s pe§.or e s vari able , "13. que no e xi s t e en Lug ar ea pantanos os y af c an aa has t a 300 mts o en l as re gi ones áridas . í
Por deb a jo se enc uentra la zona d e saturación, en don de todos los int e r stici os y c avi dades estlin ocupados por a.gu a.-Amb ~ 8 zo nas están separadas por l a s upe r fi ci G f r aáti ca . El agua cont oni da en l a ea y en la se gunda s ub te r ra~ e a . -
p r i rr~ r a
zona s e denond na vadQ
Scg6n l as condici one s en que se encue ntr an reci ben di s t i nt as de nond nac i one s . - Asi , e l ag ua vado aa alo j ada en l os hori_ zon t al es ed áfi cos s e d encraí.na .§.gJlª,-de l r32..) ::s uel0 , siendo su t'unc í. ón a l.í. ment.ar a. l os ve getale s o - Por de baj o s e e ncuentra el Qglli'1.-D~ 1.i9.lL J"nr, que CUbl'8 a las po..r t iculas y el 8 '! 1.1a IT;witaci onu],:, que des ciGn_ de por grav9dad , y f inal cente , el ~~__9~~~~~ , s oste ni da por la ~ fue r za de ca pi l a r i dad opuesta a la g r~vedad . Es fr ecuen t e enc ontrar i nt e r calacione s i mperrr-e a bl es en l a zona de aereaci 6n de te rren~s a l uvi onales , s obre las que s e for~an ~a D as col gaos§ o fn~~~~s fr c dt i s a~El a gua 8ubterréne a se dispone de dos maTle ras t e n fo~ roa de Jlfil El. l ~ 6 "f r (.tJ~'; 9: y c on r ned a o Hñ9...s i 8n ~ . - En e l pri.c.c l' -caso e stá are c t.ade. eo Larca nt.e pol' la pres í.cn ac ;:os ú!r i ca en su par c e supe r i or y en s u pa r t o i nfe r i or por un manto i mpe r meable & - Un a cut r e r o conf i nado está limit ado en BU par t e superior por otro estr ato j. m~ perme abl e y el agua cont e ni da en é l pos á e una presión supe rior a la atmos f é ri ca, generada en t r e las zonas de re carga y de scar ga.í
En l a figura 4 puede a pr e ci a rse la r e l a ci ón ent re ac uIfe ros y pozos dG e xt r acc i 6 n. ~ As i , s i una perforaci6n alc anza un acuff'o r o libre 9 el nivel se mant í.ene en La misma profund id ad en QU0 . S6 e nc ont r 6 , por cuan t o s u pres ión y l a atmos féri ca s e en cue rrt r an e n equí. Lá brd o Es t e es el n i.~f?]'_lliritico ~ - Si se perfo ra has t a al c~~ zar ~Tl acuifero artesiano el ni ve l de l ag ua des cende r á gas t a alcanz ar el nivel pi e zoit:é t ri co o m.ve L r e al que alcral1za el ag ua por efe cto del Rr~diente. hi dr~u¡i~ ( r claci én entre l a di f e r enci a de al t ura h y l a di s t a~ci a que r e c orr~ una parti cula a través de un medi o poro_~ 80.-)0. . ;»
El nivg1 hi drQ§t~ti c o t e 6 r ~ es el quede bG r f a alc ~~ z ars e por el pri ncipio de los vasos c O rn~l1i m1tes si no hubie r a pérdi_ da por f r icci6n, e tc.-
EL pr i me r ti po de poz o se deni mina fre ático y el sc_ . gundo p r t e s i~QQ . - Cuando e l nivel de l a gua s upe r a el del sue l o el pozo se den omina s}H'gent.,e y si no 10 al.c anza , flomis ur ge pt !i!,. 1.5.-AREA DE RECARQa. -
- 11 -
~
, Todo acuífe ro subterranea , s e mue ve desde l a zona fig o 5 _
(
Est a ci rc ul a ci6n e stá al te rada cu ando ext r aemos ag ua de Q~ pozo , cr e ándo se un co no de hbat inuent o que se e xnan de con el el tie mpo, hasta alcanzar l as áre l~ de r eca r ga y/o de 'des cal'ga . Es as i q~e se tie nde a Q~ nuevo equilibrio di n ~ni co ya se a por . inc r eoe nto de l a r eca r ga o di scri rninaci6n de l a des carga . Las r e car gas de a cuff'e r os, cuando se ha loca l i zado el o l as á reas de re car ga , puede ef e ctua rse ul'tif i ci a1 ne nte, para inc r e ment a r las rese r vas de ag ua 8ubterra'1e a, por los s igui e ntes métodos: - -p3r r a ces su r;e rf ~ci al e~ . - Es t e mé t odo consiste en extender, en un á rea gene ralme nte a~pl ia , ag ua supe rfi c ial pa ra que, pe r colando en el terr e no, r ec ar gue e l acui f e r o que s e de se a. El mét odo posee Vari a'1UB en cuanto al procedimient o a emple ar los cuales pasaremos en revi sta .En to po gr ~~ f a plana , se puede extender el agua como e n un e s tanqug de ba j a profundid ad , por inD~d ació n . - De be cui dúr s0 qüe l a ve l ocid ad del .agua pr ovoque e l mi'ni L1o di s t ur bi o e n l a es t r uc ture natural del s ue l o , y que el ras a j e al acuí f e r o sea efec tivo por l as condi ciones de l subsuelo . -
En mejor us o del es pacio y. de l as condi ci one s t opú_ grMic as se pue de hacer me di an t e rec ar ga en eat anque , ali r.ie ntac1 cs por bombeo e - Se puede l l egar a obt e ner infi ltraciones de ~ ¿ s de un metro por dra e n condicione s f avorables , sie ndo de extrema import an ci a el pla~o de con t ac to agua-sue l o, l o cuel debe hacers e r es pec to a l a gua a derramar y r as pan do el f ondo del es tanque pe r i 6 d i c m~ e n t eo En to pogrurf as irl'e gula re s convi ene e veces el de l'r e medi ante la cons t r ucci 6n de z anJ as de f ondo pluno , cuyas alim3n: t adora s debe n se r de ca.r a ct erí s tic a s hid r á,\üicas t ales que e l D!): Ge rial s us pe ndido no se cd e pos i te en ell as . - Si empr e es ne ce s a r io l;.n a-· zan ja aol e ct or a f i nal pa ra devolver el exce so no cons llillido al pun_ to de or1gen.n~
Por último pue de n us arse los pr opi os sistemas dc i r r gaci6n en ép oeas e n los cual es ésta no es nece s ari a; en e s tos . cas os el siste ma está con struido y solo de ben contarse los gast os de o pe_ raci6n.Invecci 6 n de ! H;U a en pozos "'1 ne r f'oraci ore s 1 - En áreas conde e xi s t e un e s t r a to i mpermea ble que i mpide re cargar el acuife r o por de rr u~e y.donde e l cos to de inyocc i 6n de agua en perforaci one s es nI t o , puede en s aya r se ( s i l as prof~~di dad c s s on relativamente pequeñas ) re carga en pozos abiertos .~o
. En gene r al se re cubre el fend o del pozo ( en con t a c_ con el· acuifero ) con una capa de gr avi l l a de unos 15em de un te
!
r..-
- l ibi s ·
.maño de 3 a 5 mm. - Este fondo se de be li nmi ar 'Deriodica.mente con as pirador cs a vac io, r ecom0nd andos e una precloraci6n del a gua a inycc: t ar .Exper:l.en ci as e fe c t ·..r adae e n California ( U.S . A O han demost r ado que un tratamionto de á ~ id o clor hi drico y clo r o mant í.one n la pe rmea bilidad de l u for waci6n . - La cloraci 6n debe s upe rar las 5 p.p. m de cl or o disponible . - Rec ar ga l nc1tJc i,g a!ll.- Este c aso s e pre s ent a cuando un pozo o una. bate_ r i a do pozos , conveniente me nte col oc ados, atrae ag ua de un cur s o üe a gua adyece nt e al acuífero que esta en explo t aci 6n , ~or cau s a s del c ono de de presi6n que so f orma . El a gua inducid a de pende del bombeo, trans rnis i bili dad, t i po de pozo, di s t ancia del cur s o de agua y movi miento natural de l a gua subterr an e a.En gene ral eA~st en venta j as , cuando el s i stana es ~ eXitoso, en el' aspe c t o de la cal i dad del a gua y a que no r m al~e n t e el cont eni do 16 nico do la fuente a usar es menor que si fue ra agua sub_ terr a~ea s i n el a por t e de la recarga induaida . -
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- 11 bi s - o
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es.tratos im per m eable s
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- 12 -
1 1.6.- _, RE ND Il.n E l~ TO
y lB TEHCI ON ES PECIFICA.. -
Re ndi mie nto o pr oduc ci ón e s pecffic a, e G el volumen de a gua. (', '';0 drena un a cuff'e r o e n r elac i 6n al volumen t otal y ze e x_ pre s a en % dol pri ma r o co n re spe ct o al s e gundo . - Es ta r el ncl on2do direct ament e con e l a urae nt o del t.amaño de los c1 astos y su s ele cci6r No t oda e l a gua que oc upa los poros puede s e r ext r ~r da ya que una na r t e queda r a t ~ n i d a co mo a gua ca pilas en el a c uif ero de no mí. nén doae i:-etcncié'!"L esn.ep ffic...§ ( r e ) u l a c ant id ad de agua re_ te ni da por e l sue l o de l a cur r'or o e n fo r mo. pel i c ula r de bi do él la ... a t r acc i 6n mol e c ular y c apí. L ar ,» Se expr e s a e n 7; de l volumen t ot E";:,l . Aument a co n l e. di s mi nuci ón de l t amaño y solección de les e Lastoa . .... La suma del r e ndi n:iento m~s l a retenci6n es pecifica es i gual a la poros i dad e fec t iva. - (l"\L= ea.. + k. _ ).En l a f i gura ·7 pue de verse l a r elaci6p ent r e por os i dad, rendi nd en to y p rod uc ~ i6 n es pe cifi ca con res pecto al t amaño de granos de material bie n se l e cci onado . Al gunos valor es por centuales asumidos de re ndi mie nto especifico s on los siguientes : Grava: 20 ; Ar e na : 10 ; Limo: 5 ; Arcilla:_ 3.-
1.0
J.'
J.Ol
dí,únetro de clas to s
en mm.
• El renc1ici en to e s necifico s e el va lor de l des ce ns o de l nivel fr e át i co en riéndolo a un prin ma de acuífe r o , de alt ura do, cuy a bas e t iene una supe r fi cie llili t a~ i a una longi t ud ~Dit ~r i a. - El volume n li berado especi fico.-
determina conoci e ndo ac~ffe r c s l i br e s re fi _ i gual al es pe s or sat uls . v el nivel de s ciende i guala al re ndi rri Gnt o
- 13 -
2.- l.iI!W.AULI CA Q! I
EO_ZOS . -
2.1. - A}:.CANCES;-
An tes de en t r ar a co nside r ar el di s eño de pozos, se ac l er a~ algunos conceptos o defini ciones que a menud o s e e mpl.e an on el c ampo del agua s ubt e r r ánea , t anto en bi bl i og raf i as e A~ s t en t e s, COGO en el quehace r dL :.rio de pe r s onas ocupada s en e l t .e ma ,» Por otra Darte se han de util:i.z:ll' en él pre se nte t r aba j o , . Cuando s e ejecut a un pozo, se emple an conceptos t ale s cowo: - Niv.§J, pi e zo.D.9trico p
el poz o
c úa~do
no
se
e s t.~,t i c Q. :
bombe a . -
Es el nivel que tiene el ag ua. en -
di n t ~ico . - Es el nivel que tona el ag ua en el pozo, cual_ quier instante después de comenzar el bombeo a un caudal dado .-
- Nivel
~
De pre s i 6n.- Es la di fe rencia en t r e el nivel estático y el din2.': lico - Caudal esp~~fico . - Es el caud al que s e obtiene de un pozo por da me tro de depres16n. .
c a~
d c p~e8;i..§.r'!..a - Al produci rs e el bo mbeo y l a. d e rrre aí.ón cor r es pondi ent e , se f orma l o que se llama e l .9..9po de denr~ si6n , y si a ecod onamoe di ch o cono con un plano i magi nario que cont i e ne a l -
- Q.Q.uQ elo
e j e del pozo, quedará de t e rmí.ns..da. lo que se Ll.ema ,Uras i 6.ll" ( fig . ).ACUlFER O
Fli.EATIC 0'1..-Fig 8
._.-
1/
c urva do
ª..Qi-
- 14 -
, ¡\CUIFERO ARTES JA NO. - Fig.
9
.-
lQ.:..
CLül0J1 L
,
:~.-f'r~ .,...,../,~
.
..~~ ...~ ..e " _;¡-:::~l ·'1:.,~:-:.~-...-;...... ".-~.~.:.,..: )'t':!. --... ("'-:". : ;,~, ~ ~": ~~~ /;>i-(;..)/i'~/'''':~i!~:~~r;r..-i·; /1..~ . ...~'i~4,,""YI r...';:¡; ,,~~••:.~.... ->",,~. ~~/~<,"\),>. :':~)7......~~ I ~~" ~';~:",.:? ~;;:s9%,3.;i·\~.:I· ~'\. ' 1 ;' . -' ", ,, <1'
.
.. ,
..
Niv¡:1 Estdtico
}--~=-- - - - --
La f orma y a mpl i tud de l cono v ari ar~n c on el caudal de bombe o ~ el t i e mpo, l as ca r ac terf s t ic as del a cuífero, l a inclinaci ón del le cho y l a re ca r ga . .
~
- Iipd io d e :tnfl1Je nc i ~ . - Es la di s t a nci a. raed í.d a de s de el cen t r e d {~ l pozo de bo mbeo hae ta el punt o e n el c ual la c ur v a de CGDres:Uln ' co i n_ cide con l a suxe rf i ci e pi e zométri ca . Coe f 1-2 J e nt e de t r ans m:L12i bjJ.i d a i ( T ). - Es el producto de l a pe r me a, bi l i da d li por el espe sor del llia nt o a cuifar o ( ID ) . - ( T= K • m . - ) 0Fi s icame nte , representa la c a~ t i d ad de a gua que escur r e po r una fr an j a de a n cho unit ario y a l t o i gual al e s pe so r del ecu í re rc , por efecto de una v ari ación unit aria del grad i e nt e hi d r á 'lJ_ Lí c o Se mide en e.3/hm o m3/ dI a !i1. - Valores de T n-e no r e e de 0, 5 m3/hm indi can que el acuf f e r o es muy pobr e y no puedo e mple a r s e pa r a l a provis icn de agua . ;«
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Los valor es comun e e de e ste c oefici en t e s on :
l'a ra a cu íferos f re :it i c os : 0 , 01 a 0,.13 5. .Para a cu í.I'c r-oo ar- ucs í.an oo r '7 • lO-:::>-a 5 ,,' J.0-3
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-16-
-3. - PR OYEC TO Y D ISEf~ º ~ POZ ~.-
3.1.-e Ol~ IDEB~C I O N PP~V IA . -
El d i se ~io d e 1..Ul :pozo para a gl1.a p otabl e Ln p .L áca el c á lculo d e 1 0.s clín:m.sione s ad ec :12ue.S ele todos lo s componerrt e e d el :J.Q. z o y 18. a e Le oc i.ón l1e l o s m'.1t c r i a 1es qu e se h a n de usar e n s n e e n e trLtcci6n . ... ~ l buen G. í :J ofio bu e ca éJSe gurar l a ó11till2. o omtrí.na c ón d e 'buen f'unc í.onama. cn'to , l s r s?. v da de s ervi c i o y c o s to re. zona.. b l e . á
í
p Qecle con sid erarse el poz o como que con s t o. de d os elemento s pr inc ipa le s : a)
t~ e s tl~c tura
p a rt e d el p ozo Cll18 sirve d e a l a j a ,-l i cnto a l equ ipo de Lrrpu.La i. ón ( bomba ) y eLe c on duc to v ertical a través dc l cu aL el :'~.E,..tl9. flu Jo h acia a r r iba , desd e e l a cu í f er o h Qsta el n i ve l dondc tODa l a 0 02 ba.-
JJ2,
b) El otro e Lezaerrto p r-í.n c Lp a.l, e s l a t on'}. del p oz o ( unida d :f:' il tr?~Yl. te Como es por a qu í, d on d e e l E.Ql.a en tra a l p o z o de sde el a Cl..lid.3 ro , el dti s eño de o o t o e Lemerrto r-equ Le r-e una cu i.da do aa con s i.d.e r a c í.é n de los f'acbor-c a h i dr1ul i c o s eme .i.nfLu v en en el bu en f'unc í.on aru.en to de l noz o Zsto s e a 'nLd. oa e aoe o La Lnont e a 110 30 8 cu,e d e r i'1:::.n el a .gua de a cuífer os a renos os no con oo Li.dad o s , - En t a l c a so, d eb e CE . p.Lear- c e un f i lt r o qu e f'unc í.on a c omo tOr:B de 1 ~1 e s t ruc tura d 01 ':) 0 zo._
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Un fil tro ad a cuado p e rma ue qu e el a·e;l.l8. entr o a l pozo Lí.bron crrte a una velooidad baj a , ÍlJlllÍd e el pa s o d e l a a r-en a y sirve como e snruo tura de re t ón para so po r t ar el !:lL1. terial f Lo jo de ,1 2< formaci6n.-
3 .2.- UBI CACIO H DEL POZO~-I.n pozo d ebe ubic arse en u n sitio r cla tiv a m.en t 8 a lto , él. una 010v::'.ci611. supori or a l a d e cua l qui er f uen t e d e c on t araí.na. c i 6n , y en v~a zon a qu e s ea a c c es ibl e p ara pr u..e bas , ins p ección, re us · r-ae í.ó n de l a boma , o b tu rac Lón , e t c , »
3 .3. - f)J AEETRO DEL POZO" La e Lsco í.ón de un u ié.fu1o t r o de p oz o ad ecuado e s i r:. por t ~ntc p o r~u e afe cta al c os t o d e la e structura.El diá metro d el ':)0 30 d ebe
s 2..:bisfE"~cer
lo selo s si
gu ien te8 r equisi to s: a) La cntub~ci6 n d e l ~oz o debe tener su f i c ien t e diá metro u ~ra a l o j ar
- 17 -
... . , ..
la bo mb a con huel go adecuado para su inot alaci 6n y f u hc i o na mi e n_ t o e fi c i ente .-
•
b ) El di á Inetl'o de l a c D.f o ri a filtro co'lo c ndo en e l pozo c1 ebe a s ogu_ . r ar un 'buen re nc1i r.J.e n to hic1 r~u~. i c o do L :nim;;o . SI cU8Dro s i guient e ~u G s t r a lo s di jL~ t ro ~ más r ecorne ndadcs pa r a var i a s gama e de c a ud a le s de bo mbe o :
DIAE ETRO
. rol/m
20
1 50
40
200 300 4 00
80 200
3.4. - PRüt'!.EmD AD 1)3L POZO ..- La L'r c fnbc1 i d e.d de l 7)0 ::0 s e c1 etenni na co mun mOIYCe !!lGcl J.. 2 '1 T.O 1 2.3 o bse rv ac Lo nee re a'l.í.z a óae T:O :C -oe l'f" o r a C:Lo neG o eondeo sb al e!':; "',. r ,. o. 1....;'"e (':1 ~S ·- 4 ,..· ,. . ,V-;;r :;:"e ,<" ,"Q r ~i, ··· ~'_ t \..~) _:'::< ~. - . .¡.v .a.. .,., ·~ ~~.;\:..: • .-r: ..: r. 1-'... " .... ·o ~t __ '"' de ".!._ .J- .... a ~ .1-,.,0 v", ;.... e~~ e .l.l · .' V ·::,.-~, 1..1~ · "- .J.. •
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de f ormaci one s sj.r:u 1 a!' e ::-l en La n pr oxí.mí.d ude e de l pozo r o r pe ri'o:' a r. Go nor al.me nbe un ipc z o s e pe rfora h as t a el fand o del acuifero po r d os r azones pr i n c i~ alGs : a) Se obtendrá u na mayo r e f i cie nc i a me di bl e en l o s td r ~i n o s ce u~ a pr oduc c í.c n o rend il~ d. e nto e s pe cifico s en r a z ón de que e l poz o &_ tr avi c ca todo el e s pe ~or del e str ato acuife ro . -
b)
Ha~ 8~S
po ci bili d ad de
d ep re ~ i 6n
lo cual per nu t e extraer nay or -
e a ud aL. TlmS:SJAS DS REiJ33TI I·lIE1:TO. - La t ub orá a ut i l iz ada pa r a re ve s t i mi e nt o s i rve de re te ñ;r~; e s t ruétur a l pa ra la pe r e d de un po ze , PQra e x_ c Luí r e l a gua Lnde a e ab'L e q ue r e encuentra en &.1gunas f 6rmac io ne c a c uífe ra s y par a co nducir vo r t d. c a f.rae n t.e 0 1 a g ua de s d e 1 & c occión ele to ma h a e t a J,a 'bo mba . - E l e s p o s o r y re siEtencia d e l a t uberf 8. d e oe ri eo r s ufi c i e nt G3 pa r a re si 8ti r l as c a r -gas i mp ue s t a s d ur ante :t de q:. ué!~
de su i n8t alaci6n , s i n pe l ig r o d e r otura.-
• Las t ube r ias de r eve s tird ento se f ab r i c on frecuente me nte el e: a c e r o ; al.e a c onc o d e hí e r r o -c a r bc no en d :l. !jtil~ t~ .2 grados de c [~ i d ad, hierro gEQva ni z ado , Qa nuf a c t u r ado s rr~di2n t e dif e_ re nt e s s i s t emas y co n c ar ac t o r :r~~tic Es va r i a s sl~ ún s e a la fcn;:o. do unión de lo s c ~1o s ent r a s i . - En adG l a~ te ~s rere rirr8c un i c ~~3nto a t r e s t i:¡:;os , a s a be r : de e xt.re moe li so s, de j un t r~s e nc huf ad aa "/ de cupla s de uni 6n.í
- 18 -
a) Tube ri as de a cero de extremos lisos: IJas extremidades de es tas tuber í a s es t án t ermi na da s en fo r ma r ecta y lis a; la uni ón se r ea_ liza por medi o de s oldadura eléctric a.- En co nsec u ehcia dcbe e f ec tuars e en el lugar de l a p erforac ión y . a medida qu e e sta .wanaa.; » Este ti po de c a ñeri as no es aprop iado para poz os de e xp'L or-ac í. ón, y~ que su extracción es rrw di f i c i l . -
..
b) Tube rías de a c er o de juntas enchufadas : ~n este ca so las tube ría s llev an ro s ca s macho y h embra r es p ec tiva men t e, l a extremida d macho va co nstrui da s obre una s ección r eca lca da de l a t mberia y l a r osc a hembra s e co nstru.ye interior mente en una sección ensanchada ; un a vez uni dos los ext eemos, l a junta queda lis a, interi or y ext eri or mente.- Las rosca s corres})onden a l tipo " fil e te re dorido c on 8 - elementos por pulgada . ll
'--/
,
c) Tuberias de a c ero ~~n ~~~ la s; En este caso , como s u no mbre l o i ndi o ca se pr ov e en con l as t uberia s.d ). Tube r i a.s el e hierro gal;l8:l'Üz adc :
10 e m casos b y Q.-
3 .6 . -€ Al D :U ¡ A EXTRAE~ . - Ya que el r e zo puo de co ns i de r ar se una c a pt ación que cons t a e"l e una e s tr uct ur a fi5 2., s i c1i cc fio de be h ace r s e C C,D rrd r a
a una fut vr u mayor c x~lo t ac i 6 n: ~ 8i al c a udal a extr ae r 10 1 1 a2a~o ~ Ql las e c t r uc t ur a s deÍ po z o cio ber G.n c a.lc u l ar se par a. c a pt a r un c a ud a'l 1;2 '~ l o bi en 1 ,5 Ql cuancl o hav ad uc ció n , c ono s e s upone que y c. [: 0 _ . ' c ono ce n 108 c oefiaic~ tcs e 16sti c oD clel &cuife r o T ( c oe f i c i e nt e de t rar; 2!i'lisi bí.Lí dad ) Y S ( coe fici c nt c de al ~12.-ccnar,. . i e rrco ) , De hará un an ális is do la si tnac i ón d l a luz de l c a uo s l a extr aer Rplic a ndo l a llamada tl fo r mul a de c ompc r-t amí.c rrt o del po z o " ; » .
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Donde: ab a ti i~ ento
del poz o en me t r os . -
co cfi c~ Gn t c
de tran s misibilidad del acuifcro, en net r oe c úbi cOf
ga sto med i o diario, e n me t ro e c úbico s po r c1 fa. 1, 5 Q.,., . -
s --
por dIal mot r cs . có cficicnt c da al ~ac enerni ento . -
- 19 -
~rp
-
r adio del p OZO t met r os . -
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-
tiempo de ed e el co uí.e nzo del bo mbeo en d:tan . -
Trunbi d'n convt c ne cual s e c alcula l a bo mb a es c1if ere nte s í.ó namí.err to de e sta rtlti r::e. s e utili za tecer un s e rvá oí,o e s t í.rnado en 1 0 añ c e
re c or d añ q ue el c aud al c on el a Ql t pues t o q ue pa r a el di iT.er el c aud al nece s ario pa r-a abas ( vi da útil de la bOIUb.:¡ . ).- .-
3 . 7 . - CABos FI LT:lPS . - La cnt i -ada d e a gua de un a I'o r mac Lón acur re r a al intg ri or de un Da z o s e v e l' i f i c ~ a l o l a r go de un a pie z a que con t i Gne aber t u l'a c apr opi adas y q ue e s lo q ue consti t uye el f i lt r o . -
Sol al:le nte cua ndo el a cuif e r o e s do roc a d ur o. y el a gua se e nc ue ntra en gr i e t as , f alla s o cliv a je s~ no e s nece s a r io el uso de filtr c s .En un a fcr ~Qci6 n acuifera no co nsoli d a da, el filtl'O c umple . l a f'unc c n de : oC]': o r tar lo. pro ~~ i 6 n e j e 2'cida po r 18 8 f or raac í.one e circ u nd ant e s, pe rmi t i r q ue entre el r.lcúcimo c aud al de a_ gua po s ibl e y pr opor ci on a r l e s me d o o que .í. mpf.d an el pa s e pe r rnen e nt;e de arcnu al interior dG l pozo . . í
í
La pre sencia de arena en el agua de un po zo pr-of' undo , consti tuye 'un f a c t o r ne ga t í.vo , y a qme e s -alta mente pe rj u_ dicial a la vid a de l a s bo mb a s y s u remoción repre senta s i e mpre un gasto adi c i onal . -
.
Tanto la pr o pi e d ad del fil tro de f acili t ar A l pas o del agu a , co mo la d e i ,npedil' la ent r ad a de a r e n a , es tt.n r e1 é:.c i r, nadas c on los llamado s 11 pr o c es os de des r r ol l o nat .ur at o artif i ciul del po z o li t qu.e c on oá a t e e n f'o r raar , entorno d e l f il t r o , un a c a na ele matn.'i a l gran ul ad o , de t a maño y d i s po 3i c i6n c on ve ní.e rrt e Con el filtro la pe r d d a d e C8.1' g a, que po r e l contr ario s e r i a al t a e n 1.:.0. 8 proxí. mí.d a de s de l po z o , s e r e duce bac t ant e , l o que s i gn i f i ca aur-e n to elel nivel di n ámi c o dentro de l po z o ~ con la consigui ente eco nomi a e n la i mpul sión ( bombe o ) . - . ;»
í
3. 8. - CALIDJ-..D DEI. FI LTR O: L as c alidade s requerid a s pa r a un buen fil tro ce:
a ) RCr-l i s t enc L ." me c árrí.c a t El fil t ro debe tener s ±fi c i e nte r e ;:;iüt e n c i<: para uo po r t a r , o n ÚGií 0 3 ~ l a s o cc r uc í.one e de: nan í pu.Leo , t r G.!·1:~ 1: 0 J te, rm~~i-.e n c ión y coLo c a c c n e n l a posí c i ón c1é f i ni t i va . - D"n D. "VG Z -~ instalado d e berá e c por-t.a r e l e mpu je de 10 ::3 muteri a.los circ ur:d6.n_ tes sin que s e deforme e xc es í.v amerrtc ; « í
í
. -
-
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- 20 -
b) Dur a b:J.J,i dad. - Es un fa cto r que d ebe tenerse en cuent a, ya que l a
s us t:t t uc on del f iltro es en a .l.gunca casos i mpractica bl e . - Su de st r ucc i ón si gni fi ca el f i n dG la vida -út i l de un pozo ( e n í
a l guno o cas os.). La gr an may or í a. de l cm f iltros están fabric ado s con -me t ales , que de un modo ge ne r al , es tán su jetos a corrosi dn 9 c s pe ~ ciall!1e n t e en c ont ac to con aguas corrosivns.-( Fi g. 1'2... ). -
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EN
LAS TIPO
FOTOGRAFIAS PERSIANA
REPRODUCIDAS
O BSTRUIDOS
POR
SIN
RE TOQUES, SE PUEDEN OBSERVAR CAÑOS FILTROS
I NCRUSTACIO NES
y
ATACA DOS
POR
LA
CORROSION
.;.'
21~
....
~,
La co rrosióh pu e de ser caus ada por difere n t es fen6memos, - Aca r r ea la de s t ruc c i6n del material y c on e sto, la re_ duco í.ón de l as caracteri stica s en c ua n t o a ca pa c i da d fil trr.: nte.La pr es en c ia en el mismo filtro , de metal es di_ fer entes en con t ac to di re c t o errtrre si, oc a siona una intens a a cción c or r os i v a que puede c aus ar l a r á pida d estrucción del c on j unt o. La cali dad de l agua es LUl factm r de cisivo en la c or r os i 6n. - En gen er a l l a s aglills de ba j o pn, a baj a a l c a linidad , baja dure za y a l t o tenor de gas c a r q 6n i c o libre son las ~ue más pr opici an l a a cc i 6n co r rosiva . -
-
--
Otra situaci6n que pue de originar pr obl emas de c or r os i ón s e ? res en ta c u~ndo hay nece si da d de ~~ tratamiento peri6 dico del filtro por mod.i o de u-na ao Luc í. ón a c ida para remover i n c rus t a c i on e s calc áre a s o silicos as , depos i tadas por el a gua .-
-.../
3 . 9. -
C A..~C TB RJ STIC AS TECNI~ AS
QUE DEFI NEN E L F~ r._TRO. -
a) Di ámet r o .]_e l f i l t ro : Se determina sobre la bas e de l a velocidad de entra da del aeua a través de l as aber t ura s que pos ee e l f i l_ tro. - Se considera qu e la bomba irá ubic a da por encima de la se cc i ón del filtro y por otra par t e , la pér di da de c arz a p rod~_ c i da por el momen t o a s c e n dente del a gua a través del fil tro será peque ña . -
=
De acuerdo a -experi encmas de laborator i o y a l a r ec ogi da durante la expl otación de pozos , se esta bl ec e que l a velocidad más conveni ente debe se r igual o me n or a 3cm/ / s eg, c on lo que s e c ons i gue una pérdi da de car ga mnima y l a subsacuente disminuoi6n de los feh6menos de c orr os i 6n y de in__ crus t a c i on es.Para verificar la velocidad de entra da a un filtro será n ece s ario simplemen te dividir el caudal a e y. t ra e ~ del pozQ por el área total d e las aberturas del filtro ( da t o facil itado por el f~br i can t e . ) . - Si l a velocidad e s ma yor de 3c m/ s eg se de berá aRmentar el diámetro del filtro para lle e ar a es e v alor . - En ca so contra rio , si el v alor obt en i do es muy inferior a 3cm/seg . se podrá estudiar el diá metro del filtro, teniendo en cu enta r azones de e conomia . El diámetro del filtro es UU~ f actor que puede variar des nu és de elegir la longitud y l a me dida de l a abertura de las r anuras . - La longitud de l fi ltro de pende del ea pe oor- del a cu i fc r o , l a medida de la a b er t u r a deperide de l a .granul ometria de la a r ena . - En gran par t e las caracteri s tic a s -
_ . -
- 22.--
~-
materi ales del a cu ífer o -de t er mi na n estas dimens i on e s , quedan do el di ámetro como un factor Que ~u e d e vari ar.Del estudí,o de l a h i dráulica de l os p oz os ha surg5.do que el diámet r o de la c añ er i a filtr o puede vari ar s in a f ec t ar ¡nay or men t e e]: rendim ient o o el c au dal . - Dupl i cando el diá_ metr o d8 un f i l t r o se puede e sperar que el r endi mi ent o a~ ente so l amen t e en un lOj~ manteniendo i gua l e s l os demás fa c tores . - .
b) Lop$ i t lld de l filtro : La long itud ópt i ma de l c a ño f i l t ro debe selec c i ona r s e en r elación c on el espes or del a cuífe r o , el abatimi ento di s poni bl e y la e stratific a c ión del a cuí f ero . Podemos e s tablecer las r a cua t r o situac i óne s típi cas :
s i~~ientes
r egl a s p a
a) Acu í f er os a r t e s ianos h omogéneos : Par a un dise ño seguro y c orrec t o debemos e s t a bl e c er que el des cens o máximo ( abat imiento ~áximo producido en un a cuífer o a r t es ian o s erá l a dis t ancma entre el ni vel e státi co y el tec ho o lími t e s uper i or de l a cuífero . · En consecu enc i a en es t e tipo de formación , c on la que el desc enso de niv el pr ovoc a do p or el bombe o e s t á por encima del tech o de l a cu í fe r o , s e f ija.rá la longi tud del f il t r o en un valor que puede variar ent r e el 70% a l 80% del e s pesor del a c uí f e ro, c on l o se obt endrá la máxima c a pacida d e s pe cifi ca . De a cuerdo al e s pes or del a cuífer o po dre mos toma r lo s s i gui entes por c iente s del mismo par a de terminar la l ongi tud de l f i l t r o: CUADRO DE VALO R3S : Longi t ud del f il t ro : ( % de l a longitud del a cuífe ro. ).· . . . . . . .. . . . . 70 . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 · . . . '. . . . . . . . . . . . 80
Espesor de l a cu í f e r o : ( Mt s . ) Me n os de 7, 5 De 7,5 a 15 Más de 15
Cabe aclarar que en c a s o de grandes e s r e s o r e s de a cuíferos , por eje mpl o ma.y or es de 40 rut s . , e s sufici ente c on t a r con una longi t ud da f iltro del orden de l 5 0 ~ de dicho e s ne sor .- En e at e cas o es a consejable c ol oca r e l f i l tro e n el centro del a cuífe r o o, rae j oz- divi .dir el fil t ro en s ecci on e s de i Gua l lon_ gitud separa ds entr e s i po r medi o de ca ños c i e gos, t al c omo s e mues t ra e n l a f ig. 4 ( b ) en donde puede observarse c omo l a 8 p6 rdida~ ~
. -
-
-
por una con t e,
GÓ
-
pene tr aci6n parci &l puede r educirs e en a cuífe r os al r e pa r t ir longit ud de caño fil tro en lon gitudes cort as i guale s alternadas tubos cie gos . - Así el flu jo conve r ge nte , aunque t od avi a exist en. no es tan pronunci ado . - ( f i g. t3 ).-
,
( a)
--
(b)
b) Acuff eroG a r t es i ano s no homo ~éneos: Es t e tipo de acui f ero 3e caracte rizu por l a e xi s t encia de ca pas o estrat ifi uac i ones d~ may or o menor permeabi l i dad , por l o que, re sul ~ a evi dente qüe lo s ca ños f i l t r os debe n col oca r se en corr es ponde ncia c on l a s pr imer as . - De ello resulta l a n ec e s i da d de co nocer l a pe rmeabil idad de los dis ' tintos estr a tos para defini r l a longitud de l fil tro.En estos casos l a permeabi l i dad pue de cono cerse por l a apl i ca c ión de dis t intos mé todos , que s e enUffi8r an en 'o r den a la c ali da d da los r es ul tados y a sus costos r elativos: l°) Mét odo de labor atori o por me di o del pe r meámetr o. 2°) Anál is i s granulométric o de l as dist i ntas mu es t r a s re present a t i ~va s de las di s t i ntas ca pa s o seccion es de l a cuifer o. 3°) Ver ifi cac ión visual de l as mue s t r-as v~ observación de l a -nr-e s an ci a o ausenc i a de limo o ar c ill a . - De lo contrario deberá r ea l l zars s un ens ayo en l a borat orio, con t amic es no rmaliza d os ( Normas A. S.T. M, e t c . ) . -
-
r
. I
;.
2~ .-
• Una ve z e s tudiado e st os aspe c t os c ar ac t er í s t ic os del a cuifer o s e f i jará l a longi tud de l f i l t r o en un val or i e ua l al 9 0;~ o 1 0 C)::s de l e s pe s or tota l de los estrat os que pr esentan mayor permeabil ida d . c ) Acuí ::8ros l i br es homogéne os : Cuando s e bo mbea un a cuífero l i bre el c ono de d e ~r es i6 n Qu e se pr oduce fac i l i ta el esclITri mient o del aglla hac i a el p oz o y a su v e z e se de s c ens o se tra duce en w~a dis minución de l espesor s a t urado . - Di cha de ::;¡r es i ón podrí a s er , en c i e r t a forma , r e gula da por l a l ongi tud del filtro en r a zó n Qu e , si por ej emplo, fuera r elativamerrt e c or t o, la de presión y el c au da l podrían ser grande s , en contrap9sic ión al cas o de i nsta l a r Qn f il t ro relativamente l a r go.Para los acuíferos l i br es homogéneos, l a selec c i ón de l a longitud del filtro s e pre sent a como a l t er nat iva entre dos c ons i der a c i one s; Por una parte si s e emplea l a mayor longitud posible de filtro se obt endrá una capacida d es pecífic a mayor , ya que se re duc e l a convergencia del flujo y l a veloci da d de entra da . Por otra par t e , si se usa una l ongitud de filtro peque ña, se obt en ; drá un may or abatimi ento . La exper i enc i a a demo strado que- l a l ongi t u d del filtro más c onveni ente varia entre 1/3 y 1/2 del es pesor del a cu í f er o y que los re sulta dos óptimos se obti enen al insta l ar el f i l _ tro en el tercio i n f e r i or de l a cuí f er o , aún cuando c ol ocando el f iltro en l a mitad i n f er i or se obtendrá una mayor c apa c i da d e s r-e cí fica , c on s i g~i é nd o s e tilla mayor efi c iencia a cos t a de una menor ~r o_ duc ción.d) Acuiferos libres no ho~o géneo s : Los c onc e p~o s ante rio r es son v ál i dos para e s te c a so con l a salve dad de qu e el filtro se ins t a l a rá 'en la parte inferior más permeabl e para poder utiliz ar el máxi mo descenso posible . 3 .10r-tJlli~ _ :L IBE!. -
El área libre re pre senta l a suma de l as porci ones a biertas del f iltr o Clu epe r mi t en el pas o del a gua ha cia el i nterior del po zo. - Se e xpre s a en por c ient o de l área total del filtro a s a ber :
s
Area total de abert1L~ s Area total del f iltro
~
1 00= ( Area libre ) .
Este dato pr opor c i onado pqr l os fabric a nt es · o cal cula da cuando s e conoc e el ntUTIero y dimensiones de l a s aberturas, permite determinar l a facili dad del paso del agua por los mis mos y para un determinado c au da l de bombeo esto. expresado por:
r.
(
v-
Q U• D• L . S
#
- ·25 ....
1 00 -
~
Donde: V Q D L S
Vel oc i da d media de pas o de agua . Caudal extraido .Di ámetro del f i ltr o . Longi ~~d t otal del f i l t r o. Porci ento de á r ea libre . De l o yá expr es a do e sta v eloci dad no debe exce der
a l os 3 cm/ s e g.Éa s velocidades alt"as en l a entrada derfiltrb provocan acentua das pér di da s de carga, oc asionando un mayor . a ba t i_ mie nto del nivel de agua para tUl dete rminado c audal.- Es t o hace aumentar l a altura de bombe o y conse cuentemente el c ons umo de eneE. gia el éc t r i ca.- Otro gr av e i nc onv eni ent e de las velocidades a l tas es el a carre o de particulas de ar ena al i nt erior del pozo . Para evitar é s t as ve l oc i da des e~evadas cuando el p or~6ient o de área libre del filtro fuere bajo y dej ando el mismo t amaño de aberturas , solo que da la soluci 6n :de aumentar la 10nsitu C qu e c omo se sabe , c on s ti t uye una sol uci 6ncos to s a.De lo ant erior s e c onc l uy e l a enorme ventaja de i ns t al ar f i l t r os que tengan alto por c i ento de área libre . AbertlITaS del filtro: La caracteristica má s importante del fil t r o es su capacida d para im~ edi r la entrada de a rena a l p oz o. - La aber tura esta representa da po r la menor dimens ión del orif i c io por don de pasa el a gua.Para c alcular la dimensión aproplaaa de l a aber t ura es ne cesari o c on oc er la eranlu ome t r i a del mat er ial de qu e es t á cons t i t ui do el acuifero , natlITal~ent e cuando la fonnaci6n de é s t e se a del tipo no co nsol i dado.Cua nto mayor es el t a maño de l as pa rti cul as , tan t o más grande podrá s er las aberturas del filtro y vicevers a , cua n to menores fueren l as parti culas má s pe Queñas deberán ser l as abeE, t ura s.- Ha~ tm punt o sin embargo , debajo del cual n o es pos i bl e - . obt ener dimensiones menores en la pracñi ca c or r i ent e.- En es to s c a_ s os el f iltro de be r á · s er a c ompaña do de una ca pa granula r ( prefil tro ), formada a r t i f i c ialnien t e a l r e de dor de l mismo , que es lo Q.ueco ns t i t uye el llamado prefiltro. -
. -
.-
! - '
26. ,..
-. La aber-tur-a del filtro se expresa , en el s i s!ema métrico , ' en mil ime t r os . - En l a té cnic a no r te ameri cana para desíg_ har la abe r tura s e utili za , normalment e , un nTh~ero que tiene c omo unidad bás i ca , el milé s i ~o de pulgada . - La a be r tlITa n OlOO, por e j emp'l o , c or-r-es pon-te a 1 00 mi l és i mos de pulgada o s ea 2 ,5 mm. Sobr e l a ba se de l anál is is granulomé tric o , s e es túdi a 1 8. n ecesi dad o no de i nsta l ar un yrefil tro de grava , l o Ciue se det er mina de la s i guien t e rean er a : a)
U.e c es i d E'~d
de pre f i l tro : Cuando l a arena de la f ormaci 6n s ea t al
q ue , ;
T. EA( t aiío.rl0 e ~e c tiv o ) ~ O,25 " mnl e - ' C. UA( co e f ic i en t e de uni formida d ) -~ b) Tamaño de l a 9.1)(~ r T.'J.re. : Cuando n o se r-equiera pr e f i l tro por e s t al'" la gran1~ o~e triá de l a a rena del ao ui f ero dentr o de l as c ondi ci ones ant eri or ment e expres a das , el tamaño de la ab er t ura de l ·fil tro s e seleccionará 'sobre l a bas e de l s i~~ i e nt e cr i t eri o: 10) Si l a for.gla c ión es ho mogénea y es t á c ons ti t uida por una a r ena
fi na y unifor m.e , 'l a abertura del fi ltro tend:r.::á l a direensi6n co r r es pondient e al t amiz que r et i e ne ent re el 4 0~ y el 50;' del mate r i a l de l a formación. - El valor menor ,se adopta en aque l l os c asos en que el a gu a n o es co r r os i va y l a s mues t ras extraí da s p a ra el es t ú di o granul ornétr i c o son de nue str a mayor co nfi a nza.- En c a so de no pr es entar s e es t as don condic i ones fa vorabl es se adoptará por e l valor mayor o s e a , el 5 0 Í'~ ' 2°) Si l a formaci ón es h omogene a y está c ons t i tui da por ar ena y grava , l a di mens ión de l a aber tura puede e star comprendi de. en tre el 50p y el 3 0 ~ de l t amaño r et eni do.- Si s e ado pt ~ el 3 0~- se puede prever que dura nt e el des arroll o del pozo lle ga r á m~ 3 material de l a formación , y c omo conse cuenc i a di cha o~ ?r ac i ó n se r á más l arga. - Pero ésta a parente desv ent a j a g e n el~ al m.ente se compen s a por 1L~a may or s up er f i c i e de a be r t ura de l fi ltr o, ~ue será un f a c t or fav orabl e s i l as aguas a expl otar son i nc r u.s t 8..!?: tes, por lo que s e ha r á má.s le j ano el moment o en que l a pr oduu ción del poz o di sminuya por t ales mot i v os . - A es ta v ent aj a s ea gre ga la de obte ner u na may or ca paci da d e s pecífica.Como en el ca so ante ri or , si l a mu es t ra extraí da de l te r re no es de nues tra e nt er a conf i a nza o s i el acuí f ero es de pequeño e s pes or y e stá cmbie rt o p or mat er ial fino co n s oli da do, es a co nse j a bl e e n e stos cas os ado Dt ar l a a bertura de fil t r os qu e c orres ponde al 50 /~ . ]0) Si l a f or mac i ón no es homogénea , e ncontr~ndos e e s tra t os de di s t i ntas cara c t er í s tic a s gr anul oill8 t r i ca s , l o qJte s uel e s er -
-,.
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~UY
c omún, el cr iter i o de dis Rño de pe nde r á de l a granulométria de ca da es trato en particular , r es pe t án do los c onc e pt os v erti_ dos en lo s puntos l° y 2 ° c on lo cual resultan distintas s e c_ c iones de filtro , de 2.cue rdo a las ca r ac teristica s de l as dis tint a s ca pa s de terreno adya cente s . -
Es n ece s ario ade más , t ene r en cuent a ot r os dos conc eptos c cmpl ement ari os, a seber : J .
a) Si en la estrat ific a ci 6n s e encuentra Clue ha y mate r iales ¿;r ues os cubi er t os pO E' roa te rLl.les fi nos , el f il t ro c on abe r tu'ra correspof. diente a es t os últimos pene t r a r á no menos de 0,60 rots . dentro de la f orm.ació n de mat er i a l grue so . b) Las aberturas de l a s ecc i ón de f i l tro c or r es pondi en t e a l mat e Q r i al grueso no deberán se r may or es que el d.oble de l t ama ño de l a s a bertura s co rr e s po nd i e n ~ es a l ma t er i a l f i no. Es tas dos s uges ti one s t ienden a disminuir la posibil idad de b ombear a rena , en r a z ón de l a i ns e gtITida d que exi s te para determina r la p os i c i ón exac t a de l a parte s uperi or e inf er i or de l os diferentes estrat os . - Por o tra pa rte~ el desarrolle del pozo ~a ce Clu e a pr oximadament e el 60% del mate r ial adya c e~t e al fil t ro pe ne t r e en el pozo , fo rmándos e c omo con s ecuenc i a un va cio que muy pr-obab'Leraerrte pue de s er ocu pa do por ma te r i a l fino que se el' cuentra por enc ima de l punto en el cual s.e pr odu j o l a menc í.ono.. da r emoci ón y s i l a se cc i 6n del fil t ro c or r es }Jondi en te al ma te r ial gru.es o lle gar a a l límit e :i nferi or del fino, t al efe ct o se poo.:r·i trr, ducir · en.Q~ c ont ±nuo bombeo de a re na durante l a explotación del 'po. . .- : . ,.
.
-~
Ej empl os de sele cción de abertur?.s de fil tro : Supongamos 'l1ue c on t a 'D.os c on el aná l i s i s granul omé t r i c o de un de t e r mi nad o acuí fero y con el dibu jamo s l a cur va que s e mues t r a era l a figura k~
l
.
.Coef de Uni{
O"'G I u:: --.2.-::2 6 0.14 -,
---------------;---_._----
- 28 -
• C o n pr o ba~os pri me r o , s i hay o n6 nece s i da d dQ pr ~ fil t r o y ve nos qua T.E a ( t anaño e f e c t i vo do l a a rc na ; ) 0 8 igual a 0 , 14 y qua 01 C. Ua ( coe r c crrto de un í f c r ní.dad de la aron a ; ) es i g ua~ a 2 ,6 . - Lo c ual nos indi ca que e s nece s ar io un prefiltro de grava. í
í
Como e l ag u a qua pcnaamo s c a pt ar e s un poc o agl'o_ . siva , se co nsi de r a prudente rG tsn~ el 5~~ del ma t or i al . -
Par a determinar l a abertura co r r e c ta de l a r anur a de l fi ltro , lo úru c o que h ay q u e hac er e s moverse h ori zont al mente s obr e l a lin ea que r epre senta el 5 0~ r e t eni do en el e ráf i c o r e pre_ s enta t i v o de l a nális is granul omé t r i c o y cu ando s e alcanz a 1 <;1. cur v a se lee el t a:naño c or-r-e apond.ierrte en l a e s cala hori zont al. - As i en la fi gura el tamp~10 a propi ad o de l a r a nLITa seria de 0 , 32 ~li ~etro f En una forma ción h omogénea que c onsis te en ar ena y grava gruesa el dise ña dor ti ene má s amp .La t ud en la selección de J_ 2_ ~; abertura s de -las r &"1vras . - Bs t o se debe a qu e l a cur va r e f; ~e s e nt a_ tiva de l anális is granulomét r i c o t i ene pend ien t e p oc o pronun ci a da y por C01l3i gui ent e, ~"1~ selec ción de r anuras que s ea mayo x en unos pOGO S c e nt !É'si ::n~) s de mili met ros , no de jará demasiado ma t er ial . Que tene mos 1L"1 ma te ri~l de a cui f ero , cuya granul ometri a está r epr es en t a da por' la cur v a ele la fi g ura E; . Suponga~o s
-
,...
~_
T. EA =0,21
..r=fr::, _.15 ..
Compr oba mos pr ir:.e r o , si hay o n 6 no co e'í ded de p r G~_ filt ro y va nos qua : T .E ~ es i gual a 0, 21 y e l C. U~ 0 8 i gual u 3 , 8 10 qua nos indnca q u~ indi spensable e l prcfi l tro do gravu o -
es
S i e uoon o rco s que v amos 8. r ete nor 01 3 0% del r:12.. t a.:... r al., t cndrcr;0 8 qUG! abe r-tura ne cc sarí.a e s de 1. O rmil. í
...
la
;'· 2~ . -
1_ Si el acuífero está c ons t i t ui do po r una formación no homogénea ( e s t r a t ifi ca da ), c omo g eneralmente s e encue ntra en la na t ur al e za , la a ber t u r a da la r anura del f iltro debe va r i a r s e de acuerdo con la granulomé t r i a rte los mat e r i a l e s Que van a pa r e c i e n do en cada e strato. - La s ele cción de l a r anura 1)a1'a ca da e s-t r a to en par t i cu lar debe hacerse de a c ue rd o c on el c r i t er i o ya expue sto para mat e r i a l e s finos, arenas gruesas y gravas . - Si n em_ bar~o, en e ste c aso , l as dos re g~ as adi c iona l e s Que ya men c i onamos a s a ber: A) si en la estra ti f icación hay materi ale s fin os Qu e as_ tan s ob re ma te r ial es grue s os , l a a be r-t ur-a corres pondi ent e a los 1'2:, nos deb e p enetr ar , por l o me nos , 6 0 cm dentro de l mat e r i al grues o y B) l a abert~ITa corre s pon diente a l ma t er i al grueso no debe se r mayor de l do Me del ;tamaÍlo de la abertura corres pondiente 8.1 ma te rial fino , deben s er aoservadas e s c rup~u o s a~an t e .~
Cé.Lou.I o de !. nr8 f il t r o de gr8.v i l l a ( o e mpaque . ): Cuando l as condi ci one s s e ña l a da s a nt er i ornen t s indiquen o...u e h ay ne cesi dad de c ol o_ t
<
. .
ca r l~~ pre f í l t r o de gravilla , en l a sele cción de é sta se a pl i cará el s iguiente criterio: a
(4 T.Ea _30 i l4 T.Ea-50
b;
~ T.E g- 30 L
6
T.Ea - 30
T '-' 1<' L T · -"'g...... 50 ~ 5 · ~a-50
C. Ug ~ 2 ,5
~ c oe f i ci e nt e de uniformidad
grava .. )
El t ama ño de la a bertura de l fi ltro se r á, t al que: . Abertura del f iltro
T. Eg ( t amaño efectivo de la grava . ) .-
Para c on s e &lir él t a ma ño de la gr a v i l l a para el prefiltro es más c onv en i en t e a~ e l ar a ot r a forma de r e pr e sentaci6n de la cur J'a de gra nu l o:::ne t r i a del acuífero , emple and o pa,pel de probabi li dad lo ¿;aritmic a . .
.'
Exp~icaremoB
el proce dimiento con
lli~
e jemplo;
Sea un a cuife ro cu y o material r-e s p on de a l a granul ome t r i a que se nuestra a c on t i nu a c i ón ( Ve r cua dro . ); -; ' n6t ese qu e la '6-1 tima c o'L umna c or r e s ponde al porc iento de l mat er ial qu.e pa s a, que e 3 el que v a en el gráfi c o y no el del que e s ~ e t e nido , corno he mos visto en. l os e jemplos an t er i ore s . Con el tamaño de l as pa r t i cula s c omo a b
ci s a s y el porciento de l material que pasa como ordena da, se pro c e de a dibuj ar l a curva de la figura \ ~ • QUADRO DE VALORBS :
- N2 To rn iz 1 (Stan da rd)
~,
.
I
200 140
100
I
I
70 SO 40 30 20 16 12 8
0.02 O, 11 0,15 0,21 0.30 0,42 0,59 0,84 1 , 19
II
r
I
Abertur o mm
J
,68
2~38
I
i
I
I
I 1
II I
Ret enid o
I
gram os
I
0.2 2.6 13.9 46 . 6 23.3 7.3 3.3 2.3 0. 3 0.3 -
Poso gra mo s
I
II I 0.2 2.8
-
16. 2 63.3 I
99.9
I
0. 2 . 2.8 16.6 63.0 86.5 93.8 - 97.2 99.3 99.7 . 100.0
.
87.0 94.3 97.6
II I 100.2 100.5
Paso %
I
.
Es de hace r notar que , como l os p oei ent os s e refi ere a mat er ial (fue pasa el "ta.ma ño efe c tivo" c or-r-e aponde a l l O ;'~ de l a. es cala de or c.en? das y el 11 c oefic i ent e de uniformi éJ.a d t I s er á ic;u.al a l cociente Gnt r e el t amaño c or-r-e s pondúcrrte a l 60;~ y el " t ama ño e f ectivo il . &-
T. Ea
= 0 ,188
C, Ua -
_0,.!..,_ 2.;,.. 9 1=-. _
0, 188 -
1.55
De a onf or mida d a lo que se expresó anteriormen_ te , eS Kile c es a ri o un prefiltro o empaqu e de grav illa para re t en c ió'n .-
'!
,
r
(. - ' 3 2 ,·,.....
!. . . . De l a curva degranulometr ia dibu jada , ve rnos que las di mensiones de las partictuas co r r e s pondi ent es al 3010 y el 50;~ son :
0,2 38
T. E~ [t - 30
T,E a - 50
=0, 27
De conformida d co n l os r equ i sitos que he mos v i s t o ante r iorme nt e , t enernos que la grava de l pr ef i l t r o tendrá que llenar e s t os r equi sitos :
a)
b)
4 T,B a - 30
-
0 , 953 ~. T.E
4 T. Ea-5 0
-
1 , 08 ...¿
C. Ug
g- 30
T. E _ g 50
.L
6T. E~_30
=1, 43.-
L
5T. Ea_
.;.- 1,3 5. -
50
2 ,9 . -
Esto quiere de ci r l a gravilla del pr ef i l t r o t endrá que en t re 0 , 953 mm y 1, 43 Illi~ Y el 50% de drá un t amaño co mprendi do entre 1 ,08
que : el 30% del ma t erial de tener un t amaño c ompr endi do l a menc i ona da gravilla ten y 1 ,35 illm. -
Supon ga mo s que l a s gravi11as dmsponibles pue de n t amiza r s e ent r e lo s s iguientes v alores : 0, 5mIll y l rnm
j
Y4~ '; : 4mm y Bmm, t 8mm y 12, 7rnm mayor que 19 ,1mm. -
l IJI:l Y 2mm
1 2 ,7mm y 1 9, 1mm
j
j
2rnm
El ij amos l a s or dena da s co r re s pondi ent es al 30% y al 50% llev emos e stos valores 1 y 1 , 3 r es pe ctivamente y trac emos una r ecta que illla esos dos puntos ; prolongue mos y tendre mos:
T. Eg_I O
=0 , 68
j
T. Eg _ 60
=1, 48
1, 48 _ 2 ,18.0 ,68
En cons ecuencia y en v ista de l as gravilla s di s poni bl es, t endr emos que : El 30% de l a grav i lla se rá menor que l mm.El 80¡~ " " " 11 " 11 2m.m. _ El 98 , 7;10 11 n " 11 11 4Jlli'TI. Por 10 t a nto, por me t r o c úbico ( m3 ) de grav i 11a prepara da se t endr á ( suponi endo tUl pe s o aparente de 1 , 8 .): . 30 100
• 1800
=540 kg .
en tre 0 , 5 y l mm.-
- 33 -
,.tr:.., ...M) ' , "'.'. .'-~' . .i?1 \.. "...J. : . "~ ~001 O.· '\ * 0. :0·.::.'0. O· :: ..'~ ..",, : ~j(' ;(1gs :" . ''\~. :' > ... ~ .~ ~ ' » íi, "@.' MillO, , ~, .: ~ ' 7'-\ ... f ltá1 ;. ..: '-,.0: • . -/)-..[.~~') . 0.. ) ...._lj :j r.~ _ l( r1r . ., :.. , - ~6. . . ,J(;{j ~H. '--r '( .'0 . ' '0..:..'". .:.: (:)... QI . ". · ;;"'
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900 kg . entre l mm y
80 - 30 • __1 800 1 00 98,7 - 80 • 1800 100
2~~ . -
340 kg . ent r e 2mm y 4mm. -
El r es t o; 20 kg .
que 4 mm. -
~ay or
El dis eño se c omDl e t a e légiendo una abe r tura ~ el f i ltro ~ue tenga aber turas ~eno re s que T. E - 0 ,84 ; e ste últi mo va l or es el 11 t amaño e f'e c t .í.v o" de la gravi lfa-; c or-r-í.g.í en..do por l os t amic es usad os entr e O , 5 ~n y 1 . 0 mm y obt eni do al lLnir el plUl_ t o de l mm c on el de 0 , 5 ~~ . 3.11 . - EATZR-IAI3S DZ LOO FI LTROS Y SU EIECCr ON. - : ~xi st e n tres f a c tores q.ue golJiernan la s e Le cc í . ó n de l me tal de l cual d.e be s er f a bric a do el fil tro .- Son l os s i gui ent es en su orden de i mp or t a nc i a. - : _.-.......-. _
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a ) El c ont eni do de ::ni ner ale s de l e'0ua subter r anea : El c ont eni do mine r a l del agua s ubterranea pue de de t er mina r se por an áL í o s q~iffii co or di nari o . - ~s tudian d o el anál is i s Quími c o se pue de de_ t er mi na r usualmente si el aG~a es c or r osiv a, i nc os t ant e osi po see ambas ca r a c t er f s t i ca s. í
AGuas corros i v as : La f alla de un poz o p or cOFr osi ón s ~ puede presenta r pri mero en el fil tro ~ue e n 'la t ubería , debido a que basta c on l a r emoc i ón de unos milés i mos de pu'l.gada del me tal del f iltro pa r a permi t i r la en tra da a l poz o de mat er ial e s i n des ea_ bl e s.~ Es por es t a r a z 6n po r l a cua l la t u ber í a para el enc a~ sada del poz o está h e cho u su a l ment e de h ie r r o a c erado y el f il tro de ma teri a l r e s i s t en t e a la c orros i 6n.A c ont i nua c i ón se dá una li.sta de i ndi c a dor es de c or ros i 6n c on el pr opós i t o de que el diseñador pueda a}!r e ciar de antemano l a s po s i bi l idade s de ~ue s e pr es enta es t e f enóme no .La may or ia de es t as prueba s pu eden efe ctua rse r á pida y ec onóci camente.1) Ba j o nh . - : Si el ph es men or de 7 . 0 i ndic a ~ue el agu a e s c o r r os i va ( un ph do 1 .0 i ndic a que el a &Ua es neutra , bajo 7 . 0 indica que es áci da .~ . 2) Oxi e eno disuel to : La nr c:jenc i a de axi geno disue l t o ( 02 ) en el agua s ubte r ranea c ont r i buye a la c orrosi ón ; esta prueba no pue de hac ers e co n exactitu d. - Bs f re cue nte enc ontrar oxi e eno di suelto e n el agua de los , a cu í f er os no ar t e s i an os , poc o pro f Ulldos
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13} Ac ido sulfi dric o ( H2 S ) : La pr es e nc i a de este gas pue de s er de terminad o f ac i lmente por su ol or c arac t~ristico a huev o en mal esta do. - Si e s te eas pue de apreciarse por su ol or habr á s1itf i c i ente concent r aci6n de él par a caus ar una c or r os :L6n s eve ra . 4) Sól i dos dis ueltGG t ot al es: Si el t otal de ma t er i a l mi neral disuelto en el a gua subt er ranea exc ede los 1 .000 p .p .ro l a ca paci da d de c ondu cc i 6n elé c t r i ca de l a gua es su fici ent e para caus ar c or r osi 6n grave de orig en eléctrolitico .- En t 81 es ca_ s os e s n ece s ar i o i ns t alar un filtro de un solo me tal ~ue ' s ea resi stente a l a c orr osí6n.-
5) Di 6xi do de c a r bon o ( C02 ):
Si la pr es enc i a de e ste gas exce de de 50 p .p .m debe es perarse c or r os i 6n.6) Clor ur os ( el): Si el c on t e ni do de cl oruros en el a gua exc ede de 50 p .p . m debe esperarse corrosi6n . La c ombi na c i 6n de cualquie r a de l os f ac tores ante r ior mente menc i onad os pa r e c e agrav ar l a s ituaci6n de t al maner a , 1ue l a corrosi6n qu e oC1ITrecuando dos de ello s se c ombi na n, es mayor qu e l a s uma de lbs efeétos que se e s pe_ rar ian s i estuvier a n actuando sepa rada mente. -
Aguas incr us t a nt es: A~~as incrusta ntes son a quel las 'qu e tienen una t endenc i a a depos i t ar miner a le s en la superfLcie del fi l _ tro ( ob t urando l a s abert ur as de é st e~ ~ y en los poros de la f~nnaci6 n inmediata mente adya ceht e s al fil t r o. - Los pr incipa_ les indicadores de i ncrustaci 9n son : 1 ) D'tITeza total de c ar bonat os : Si l a clurez a total por ca rbona ~ tos del a~~a s ubte r r anea e s may or da 300 p .p .m ocurr e i nc r us t aci6n debid o a l a a cumula c i 6n de de pó sitos de carbona t os de c al c i o~-
2 ) H{e r ro t otal ( Fe ) : Si el c on t eni do de hierro del ~ agua subter ranea es mayo r de .2 p .pm es muy p os ibl e l a ap a r i c i ón de incrus t acione s oca si ona dos por la pr ec ipi tac i 6n de l h i erro .3) mangane s o : Sí es super i or a 1 p .p .m , el pH es a l t o y ha y oxi geno disuel t o , s e gura mente s e presentará n i ncrus t a c i on e s debido a l a ~ r e c i ri t ac i6n um. -
4) Al to pH : Si e e x super í.oz- a 7,5 e s de esperarse que se a de ti po i nc r us t a nt e.-
• Los filtros que se usa n en agua ele t i po in_ crustante deben ser de mate r ial r esis t ente a la c orro s i6n, - . lo s de n;) si t os ·mineral es debe n ser r emovidos c on el uso inorque t · de agentes corrosivos t al es c omo a c id o cl or h i dr ic o.-
b) .- Pel i cuJ.as ba c te ri anas :
Se ha e nc ont r a do que entre las bacte rias pr ese n t es en las afPlas ( no perj udiciales para l a. sal ud ) al gunas requieren l a pr es enc i a de hi er r o y mangane so disue ltos en el a eua . - Estas bacte r ias son agente s productores de unas pe l i c1tl as de ma t er i a gelati n os a . - Usualm en t e r eciben el n ombr e de bac t eria s f e rru.gi nos a s ·o Crenothrix y en sus pr oc e s os ·v it3._ les a parente men te oxidan y pre c i ~i t an el hie rro y e l mangane_ s o en el agua . Es t o hace Clue estos mi ne r a l es , juntos co n l os o.rgan s mos mí.smos ( ma teria gelat inosa . ), c ons t i t uy e el mat e_ r-aa I que. 'o bs t r uye el f i ltr o y 103 :por os de l a forma ción a d.ya_ cente .- Debido a l e fe c t o c ombina do del creci~i e nto de l os or gan s mos y l a pr e c ip i t aci 6n de minerales , una obstrucci ón ca si c ompl et a puede ocurrir c o ~ lL~ lapso muy corto . - De tres mes es a ~~ afio ha si do re portado fr ecuentemente c omo el ti empo nec e sario nar-a re ducir l a nr oduc c i 6n de un 1) O Z O efecta do por es t e fen6me~0 a lID 25% men o~ de su valor original.~ í
í
Un t r a t arli en t o e f e ct i v o c on t r a e ste . .nr oblema lo c ons t i t uye el uso de cloro , el cuI1.1 "QuerrJ2. 11 l os Gr gani s_ mos. - Frecuentemente el tratamiento con cl or o es sa~lido de ot ro c on a c i do clorhi drico ( ROL ), el cu a l disuelve el h ierr o y .ex ma nganes o preci pitados , permit i endo que s ean r emovi dos de de l a zona que ro dea el po z o. - Como es bien s abido , el cl or o disuelto en a gua es extremada:nente c or rosiv o, y smendo e:lte tra t a mi ento peri ódi co , es ne c e sar i o que el filtr o sea he ch o de material resis t ente a la corr os i 6n.Tipos de f iltros: sific a do s en :
De
l Ul
modo ge neral , l os f iltr os pueden s er
cl ~
a ) Fi l t ros esni r a l ados : Los fi ltros esui ralad os c onsis t en en una es ~~ ~ ~--=-..:..A . ~ ~ ~':;':":'''';;'
Á
de oarras l ongitudinal es a l as cual es s e enr o~ l l a otra bar ra o h il o me t á l i c o de secci 6n es pe c i al , ma nte ni endo entre l as eS]Jir ales un espacio libre ade cuad o. - Es te es pacio c on : t i t uye l a a be rtura de l f iltro . - ( F ig . \Q ._ ).tructu~a
fo rJ:~ d a
Son filtros que ti enen mucha a c eptación , de_ bido a l as ca r act er i s t i cas que pre s entan . - Of r ec en l as menores abertura.s, s i n pe r j u i c i o del área libr e, s i empre muy eLeva da y poseen c ar a ot erí s t ic a s qu e fac i litan el desarrol l o del poz o . -
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f' !
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Forma de cons t r Qi r e ste t i 90 de filtro.-
Secci6n
a~pli ad ao ~
.
Tr amo de filtro .-
b) Filtr 6s de t u bo s nerf ora c.as: - Eay una variedad grande de ti pos de fabric a ción i n dus trial . - L~3 abar t ura s se hacen en Q~a c h~ ~a ::rotes de enrrollarlas par a for~ar el filtro , o bi8n s e hac e d. i _ r ec t a r.1e.at e en el tubo ya for;r.ado, por .!nedio de un a par a to eS ge c i al. - La aberturg consiste s i mplemente en un urificio c ircul a; liger amen t e a+argado o francamente en forma de ran~a lon3itudi n al o transve rs al . - j~ 8 t a s aú er turas pue d en es tar p r-o t egi. úue por sali e nt e s form~das por el propi o materia l da l a tub er i a en f ol' ma de pe r s ana o de a r e o de :pue nte ~ í
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Como en e stos t i pos p erfora dos es di f i c i l la obtencion de a be rturas r e duc idas, · s e utili zan ar t ifi c ios que p Gr mi t en s u empl e o , aún c on grandes aber~llraS , en f ormaci on e s de -gr an~lo met ri a fina.- En t r e estos a r t i f i c i os se c u ent an :
~.
1 ) Envol v i endo l a tubería pe rf orada c on t ela metálica ( dos ma lla s de. a be rt ur-a adecuada con separad ores) o e on cha pa fi na - con perforaciones c om, a ti bl es con l a. granul ome t r ía del acuí f~ ro, m.a n teniénJolas l i g eramente apa r tada s del tubo pri nci!ml para n o re ducir el ª rea l i o r e de entra da de a g ua . - :l!"'i g . t g .~ « :
p)
Al.C illl 0 se le practi c an ranuras, conformando persian a s co mo
lo de muestra l a f i g.
.-
, 3 ) Rec ubri endo l a tub eria, e n l a f as e de fabric ación~ con c a pa s de gravilla aglomer ada dej and o pasa je s co mpa t i bl e s con l a na t ur a l e z a de ~ a formación acuifera.-
Otros t i pos : I n cluyen model os que no encuadran en las cla se s _ a nteriores . - Ent r e el los pueden citars e : lo s filtros f abr i cados de mate r i a l no me t ál i co , c omo el 'P l f3.s t i c o mol deado , made ra pre n_ ._ s a da , por cel ana o loza .v i dr i fu1a . _. '
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3.10 .
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TERND1AC I ON S UPERIOR DEL POZO, ~ En cualquier pozo , l a c añe r a de ai s l aci 6n debe sobre salir por lo c€ nos 25 cm por e nci Da da l pi s o de l a cas et a do l a bonba , e l cua l debe haber sid o con s t r ui do a un ni ve l s upe r i or a l del t err ono . í
Cuando s o instala l a bomba di rect w~e n t o s obr e l a cañ e r i a de ais l ac i~ n , da be as egur a r s e que é s t a -sG a j us t e e n una r an ur a ad e cuada e n l a bas e de l a bomba . - En t a l e e c as os l a bomha de be ca r r al' e l pozo he r me t .t c arce nt e , - ( Fig . '2.. D, ) . Cuan d c s e coloca t a mba de mot or s uocrgido, de be col oc a r s e un se l l o he r raé't co eritre I r' c añ e rtí a d e ad mis i ón de a gua y la c añ e r'L a de a i s l acion o - ( Fdg , 161. . ).í
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4 .- COnS TRUCCI ON DE POZOS. -
4'.1.- §J~lECCI03 DEL EE TODO ADECUADO. -
a ) La dec isi6n sobre la e l e cci ón de l mét odp part i cu lar de perfo~ rar requiere la cons i der a ci ón de vari os fa c t ore s , los princ ipal es , son el diámetro y l a pr ofwldi da d del p oz o y l a s formacion es geo16_ gi cas que haya ~ue penetrar o ;La perforaci6n de p oz os para agu.a pr es ent a prob l emas
de op erac i 6~ c ompl et ament e distint os de los qu e se pres en t an en p erforacion es sis mo gráficas o para propósit os estructurales o - La té cnica de p er f oraci 6n puede ser fundamentalment e la misma, pero el re conocimient o y localiza ción de los acuífer os , el cuidado con que s e re c ojan las muest ras , la exactitud en el apunt e de los da_ tos, las f ormac i ones qu e se penetra y el tiempo qu e se emplea en las pruebas son todos pecul iar e s a la perforación s e pozos para agua . b) Sm el pe r f or ador' es t á familiar izado c on la geol ogía de la zona que se es tá desarrollanc.o y s a be de a nt e ma n o donde s e -encu ent r a el acuifero , l a perforación pu e de l l eva r se a c abo de acue r do con un pl an preparado de ahte mano. - El hue c o pued e :perforarse. r á pi da_ mente hasta el a cuífer o , el t ubo coloc a do y c on ec t a do y el p o z o puest o en produ cci6n. - Si el á r ea es des conoc ida , s e pue de ob t e ner infor mac ión a v ec es examinand o poz os vec i n os.- ? ue de haber perfi l es el éc t ri ~ o s par a una zona , ~ue son una fuente valios a d e i nf o~_ mac i 6n . - La i nf o r~a ci 6 n geo1 6gi ca s obr e muchas pa r t es del mundo s e encue ntra a menudo en l as bibli ote cas c i en tífi cas o en varios orb~ n i s mos geológi cos . c) El mé t odo rotatorio es pre f er i bl e al de per cus i ón en for~~ cio nes s edi n en t ar i a s.- Con este mé t odo es dificil obtener mue str~s r epr e s ent a t i v a s de los mate ri al es pene t rados , en par t i cular en f or mac iones de a r ena y gr ava . d) Se prefiere gene r a l mente el mé t odo de pe r cus i ón cu~nd o se per f or a r oca con c av er nas o al gillla otra fo ~~aci 6n muy permea bl e . - - La mayoria o t odo e l fluido empl eado en l a for:!:lac ión r ot a t or i a pue de de s a parec er en es te tipo de forma ción , r esul t an do e n ~é rd i~ da del f l uj o de re t orno o de la circula ci 6n.- En l os cas os en ~u e l a ca pa difi cil es del gada hay r ecursos pa r a v e ncer l a périi da de la cí.rc ul a c í. ón , - El Fluídó de perforar pue de rne zcl r s e con ::-l r c i l l ~ c omerc i al ( bentoni ta ) o mat c r-í.e.Le s fibr osos t al e s como hen o , -a s er rin o a f r ec ho. -
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4 .2 .. - .JVE T0DO DE PERCrs I OIf . - Es un mé t od o 'e mpl e ado e n la pe rfor ación d e po zo s, el e qui po consi s t e e n :
a ) La t::,Tre ( f i S . QQ. ) : Es de estruc tura metál i ca y en s u pa r t e supe r i or s e u bic a n l as po l e a s q~e co nti e nen los difefe n t es ' c a _ bles que se utiliz an par a pe rforar , a cci onar la c uc ha~a y r e a_ lizar l a ope r a c i6n de coloc a r l a c nfleria d e reves timi e n to , c a fie . r i a s f i l t ro , de man i obas etc . b ) Ca br e s t a n t e : Es ta c ompu e s t o por tres t a mbores en los ~ue s e arrol l an l os c a bl e s menc ionad os anteriormente . - Ca da uno de l os t amb or es p ose en l os ele mentos que le s permitan moverse o f r e . na r , c ua n d o fuere n ecesario . c ) Tré pa n os o barrenos ( fi g. Q. '2> ) : Es el elem.ent o qu e e j ecut a l a perfor ac ión y se c ompo n e de las s i guientes par tes ; f i l o c o r t a nt e ~ cu er po del dad o par a l l aves , vásta go y la rosca ma cho de urrí ón . .« d ) Barra de pe s o : ( fi g . Q..4..) : pr op or c iona el p e s o n e ce s ario para pe rfora r . - Para ilus trar s e sumi n i str a n dos ; 0 0,114 p or 5 , l O~ de l argo apr oximadamen t e ,c on un p e s o a pr ox ima d o de 600 kg . , Xi 0 ,11 4 por 2 , 55m de . l argo apr ox i madame n t e , c on U Il pe s o apr-o x mado de 380 kg . í
Para h i n c a r una ca ñ eriá de 0 0 ,1 56 a lUla pro fund i da d de 25 a 30m es suficiente l a barra may or , para lh"l hi n ca do mayo r se pu e den usar ambas ba.rras . e) Ti j era ( f i gJ2. 5): Consiste e n dos e slabones uni dos e ntre 81.Se col oc a n di re c t a m.en t e d e baj o del p or tacabl e giratori o .- no ejerce función perfor a do r a , p er o ti ene c omo mis ión afloj ar 1 a~ h erra mi e nt a s, si llega n a trabarse. f) Portac a bl e gi rat or i o ( fi g . Q~ ) : Va ~~i do a l c a bl e d e per fo r a ción , y el ob j e t o del mi smo e e pe r mi t i r qu e l a II s a r t a de h e r r ami e n t a s l1 ( element os de s c r i p t os a n t er i or men t e ) gire a me di da que se pe rfora . g) La cucha ra ( fi g . '2..~.J: Se utiliza para limpiar el p ozo de l ma . t er i a l tri tura do duran t e l a oe r fo rac i ón . - La má s emnle a da es 'l a lla ma da ' "cu ch a r a a válvula de dardo " . - Ti ene la c omodi d.a d de que s e desa góta rápi da mente e l golpearla c ont r a e l s u el o . ~
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. En los c a s cs de a rena y grav a se erup1 e 2 la cuchara a pist ón que e s t á c ompu e s t a p or un tub o c on una V" -ll vul a a r t i cul 2.da a charnela , u bic ada a l p i e y un pi3 t6n Clu e t r o. ba j a dentro d el t u bo.- .
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El c able de cuchareo se engancha en el ojo de l ~ást ago del pist6n y se baj a la cucha r a hasta el fondo de l p oz o , dej a ndo corr er el pi stón has ta ubic arlo en el f ondo de l a cuch a r a, se l evan t a l a bo mba , cerr á ndo se la v ·füvul a i mpi diendo as í l a fu g~~ del matC' r ial . -
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Par a v acia rl a se s aca la bomba hasta el l u ga r de de s ca rga y s e i nv i e r te l a cuc hara c on e l v ás t a go . h) El -emen-t os a c c e smr'Loa ( Fi ~R: . rz.5): Entre estos deb emos men c iona r los eleva dor es de ca ue r ías , l a s c eb e za s e9 l ~ e ad ora s pa r a el ninc~_ do de l a c a rreri a de r eve st i mi ent o e n sus di stintbs t ipos , l as za pat a s pa r a hinca do , l as l l av e s de ca dena para l a un.í.ón de 18.s dis tinta s h errruni on t as o su p oste r i or desac ople y l os diferente s el e me nt a s empleados en la pe s ca d e h erra.mi enta s o c ables . -
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.- Proc eso de perfor nc i óTIJ. La pe r f orac i ón se loera subi endo y de_ 'j a ndo ca er un bar r en o o tr ér ano unido a l a barra de peso . - El i mpacto, f r a c tura y afl o ja el ma te r ial del huec o. - Es te mate r ial se extra e me d i an te la cucha ra , ya que de bido a l a erega d o de a_ gua , o l a pr opf,a de l a formación atravesada , se fo rma U71a e SI)e_ c i e de barro, Qu e deb e s e r ~e r i ód i c ame n te extra í do para poder c ont i nua r c on la pe rfor3.c i ón . Sal v o que s e pe r f or a en roc a duz-a , es nec e s ario ir aeregando una c a ~ eri a de r evestimiento a med ida que se progre sa e n l a perfo rac i ón , para evitar derrumb e s de l a s pa re de s del huec o perforado . El h inc a d o de l a c ~ ñe r i a en LUla capa i mper m.ea bl e , se real i 2a de la s i gu.i e n te mane r a j Las he r r a mi ent a s de perforaci ón ,s e baj a n dentr o de l a ca ñ eria l o sufici ent e para que el cua dr o de l a bar ra de pes o qu ede j usto en el e x t r 3 ~0 de la ca ñer ia que debe s e r go lpeada . - Se aper nan l a s grapas golpe a_ dores en el cua dro de l a barra de pe8 0 . - Con l a meiqu i na s e alz a r l as h erramién t ao de t al mane ra que las g r :::.·vpas que den s uspendi d.G.( a l r e de dor de O,1 26m sobre la c a b e za gol pea dora , l a cua l ha s ido c oLoaada di re c tament e en l a c a ñer í a. - Es te e s oaoí.o e ntre 18.8 grEpas y l a c a b e z a , a bsorve l a a l ta t ensión de ch oque pro ducida en ca da g olpe de las herramie ntas , y da a é sta una r á pi da ',l posi tí"" va leva nta da .- La c a rr era de l as herram.ient as deberá :gtan tener se a 1m a v eloc ida d or dinaria de perforac i 6n . ~
Fi nal i zado el ~ r 0 ce s o de hinc a do , debe realizarse l a prueba hidrául ic a de dicha c a ñ e r-La , a efec tos ele compr oba r una c or r e c t a a islac ión . Contro l es y muestre o : Los f actore s qu e i.ndic an s i s e está perfo r a ndo en f or ma ci one s dura s o s u av es s on l os s i~~ ient es ; l a pe r _ forac i ón en r oc a dura l e Lrnp a r t.e v i br a ci on e s di f erente s al ca bl E: de pe r fo rar y a de más re Qui ere una po t en c La men or pa r-a Oll 81"ar l a má qu.í.na 'a una ve l oc i dad dada . - ? or lo tant o , s i l as h e r rami e rrtas de per fo rar alcanzan una f orma ci ón dura , despues de habe r })asa_ do p or otra suave , " apare c e r~ lli'1.a vibr aci ón mayor de l c a bl e y 1h~ lige r o aLunen t o de l a vel oc idad de l moto r . - Para c on oc e r l a cali_ da d e xacta de l a roca qu e se está pe rf orando , es n e c es a r i o tO ffi8.} mu e s tras a i n t er va l os de 1 ,5 0m. Re c onoci8i c nt o de a cu i f e r os : No e s difi c i l des cubrir l os e s t r a tos a cuiferos en los po zos hechos c on he rramientas de pe r cusi6 n : pu es to que el ac~a c on t e ni da en el huec o no ti ende a s el l ~r l a f or mac ión productora . - Es po r es ra r a z 6n qu e U-~ asc enso o de se e} so r epentin o del nivel del agua en el po zo po r lo genera l i n di
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"Ca que s e ha penetrado e n a'l.guna f ormaci 6n permeabl e . - Las sra_ rTas , a renas , arenisc as , y calc é". . r eas a.Lbergan l as mayo r es canti_ dades de agua . - Por lo tan~o r es ul t a a cons e jable e star alerta cuando s e e s tá perfor and o en e s as f or mac i one s . Vert i c a l i da a y al i neamien t o : Un pozo de be s e r v e rt i cal y e star , a l i neado , pue s pue de e star al ineado y no v er tic al.- Las normas de r ec epci 6n t ienen en cu ent a s n o obs t ante , una ci er t a t olera n_ cia pa ra estas c ondi c i anes, ~u ~ue durante el proc eso de per f o_ r ac i6n pue d.en ocurrir he chos (}.'..le pr-ovoq ue n el ap a r tamient o de l a ver t i cal idad y de l a a 'l Ln e a c í.ó n, - A'J i l a. di f erenc i a de dure_ za de l a s f or macione s at r aves8.das , puede n pr ov ocar l a f l exi ón de l as b arr as ele pe rf or a c i 6n en l os mót odos r ot a t i v os y hace r que la per f or a c i 6n se desv i e . - Lo mismo , cua ndo se h inca 1 2y c a_ ñeri a de r eve s timient o en el mét odo por p e r-cu s ón , pu ede ocu_ rri r l a flex i6n de l a mi8 ~a , l o qu e hará que l a c a ñer i a se des_ vi e a med ~da que progresa l a perfora ci6n . - Es de c i r , e xi s ~ e n di v er s ms motiv os que p~e d en hace r ~ue l a mañer ía se desvi G, T0r lo que s er á n ece s ari o ~ue el r es pqns a bl e lleve un c ont r ol c on t i nu o par a i mpe dtrl o.í
Equi po para en S8,yo : Un equipo para verificar y er t i ca lidad y a linea.m.i. ent o p odro consis t i r enr a) Un cilindro de suf i ci ente peso, pa ra mant en er tenso el cab l e que lo soport a y cuya lon git u d puede s er de 2 a 3 v ec es su diámetro y éste, 1 cm. mehor que l a cañeria de reves timi en t o . b) Un cable de mat er ial i nextensible, de sufici ente longi tud. -
c) Una polea, por la que pasará el cable.d) Un sis tema sos t én, qu e p odrá ser misma t orr e de la máquf. na ,,-
W1
trípode, o utilizar la -
la. polea de b e ser i ns t alada de mane r a. que .tenga posibilida d de desp lazarse para c entrar perfec t ament e e l cab Le ,» j!'ig . r¿C:L _ .-
.}'orma de medi r a Una v ez centrado el cable resp ecto a l po z o , se t r a za n dos ej es orto gonales y tangentes a l cable y se mar ca su p osici6n en la c~l c ri a de reves timi ento.~ ~eb e medirse cuida dosf mente l a a l tur a des d.e e l e j e de la p olea hast a la boca del po zo .. Un valor conveni ent e es de 3. 00m.~e
hac e descender el cilindro 2,OOm y se mi de l a 'desv i u ci 6n del ,cable s egÚn los ej es ortogona le s, utili zuh
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-do uno. re gla y una escuadra gradua da , por ej emplo.- Se ha ce d es lc end er ot r os 2, OOill Y se r epite la oper aci6n. - ]'i g. § r'=:- . - . -
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,~ Suponga.mos, en primer lugar, que el cable no roce las paredes, es decir, que h aya una desviaci6n uniforme, la misma puede calcula r se mediant e la f orrau La 1 h
-
D+-
+p
en donde:
h
Da desviac i6n a l a pr ofundidad p.-
alt ura desde el ej e de la polea a la boca PI . pr ofundida d con s i dera da.d t. desvi aci6n medida en la boca del pozo.-
h~
de~
pozo.-
. Si el pozo tuviera un quiebre, o fuera curvo, evident emente, el cable en algún ins t illlte rozará a la cañ eria de revestimiento, po r lo qu e las medidas de la desviaci6n d s erán err6n eas .. - En ese ca so, se deb e r á desplazar el punto de suspen_ ci6n O una dis t ancia a o Se POdl~ calcula! la desviaci6n se~ ambos ejes a los que llamaremos Dx y Dy considerando que 1:
Dx =~ ( dx- ax ) -1- dx
( a
J.-
h
-
Dy J..
--p
( d:y - ;ay ) ... dy
( b ).- en a onde a
h
se 6~ el eje correspondiente.profUlldidad a l a que ocurre una d esviaci6n Dx-y.h: profu~didad desde el ej e de la polea a la boca del pozo .. aX-Ye de spla za miento del punto original de suspenci6n Q.-
DX-YI desplazamiento
p:
As ignando ( + ) y ( - ) a los desplazamient os ax-y y dx-y, y, se pue den calcular los desplazamientos Dx-y c on las f órmulas (a) y (b), Y por ende, el desplazamiento re sult an te,
D les del pozo
= Dx + Dy
( c ).-
Con estos datos pueden construirse los p erf i_ ejes ~ e l y v erificar su estado.-
se~nlos
Puede emplearse, t ambi én un trozo de ca ño de 6,OOm de longitud mínima , cuyo diámetro s ea, aproximadament e 1 cm menor qu e el di ámetro de la ca ñ eria de revestimient o , e i r co nstata ndo la f acilida d de su despla zamiento, y la de svi aci 6n .~ .
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L
,
', .
,
,- 4 9 ).. -
~espe ct o aQ cent ro d el pozo.De esta mane ~ puede v erificarse el alineamie~ to de manera r á p i da y ver si se puede co locar l a bomba en eloi tio previsto . - ::>i hubiera difj.0ultad en e l des plazamien t o , . evi ' dent emente el pozo n o estará a lineado y no podrá il~ta la rs e una bomba de s i milar es dimensi ones . . ' . -Forma de ubicar l a unidad filtrant e : Final izada la operaci6n de aa.s Lac í. ón , y comprobada l a raí.ema , resta continua r p erfo rando por el mism.o s istema , dentro de l a cuifer o ( reconoci éndo lo ca da me t r o ) a efe ct o de ubi car la uni da d f i lt ran t e en l a zona más conv en i ent e.- Pa ra est os trabaj os se u tili za una cañerí a l l a.rn.ada de maniobra cuyo diámetro se encuentra en tre la cañ eri a de aá.sLa ci6n y la ca ñ er-ía í'iltro . - '=;s t a c a ñ e r-í,a cumple l a f unci ón de rnr.:.g ten er l a s parede s de la f ormaci 6n a medida ~u e se avanza dentro de ella . - El s u elo ~ue a i ngre s a do a di cha cañ eria se extrae con un elemento Ya des cript o llamado cuchara.Lle ga do a la prof un di dad requerida, se p rocede a descend ér la u ni da d f iltrnte co n su r e spec t i vo porta,filtr o o prolongaci 6n del f ilt r o , hasta di cha profund~ dad.Pos teriorment e se comienza en formE. s t ~1 1t áne a a extra er la c'afieri a pr ov is i onal y a a r r o jar grava de ,gTUnu l ome_ tria ade cuada , hasta f orma r el pr efilt r o de grava y de j ar expue s to la unidad filtrante a l mis mo . Cabe aclarar que se colocará prefiltro de gra v a cuando la formaci6n a s i lo re~uiera.- Fig .~ i . •-
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-~ . 3 . - }í~TODO
DE RO TACIO r;~· Es un mét odo emplea do en la p er f oraci6n de poz os , el equipo co nsiste en : a ) la torre l ( Fig .31 ) . - L S de estructura. metál i ca y en su par_ te super i or se ubican l as p oleas que co nt ien en los dif erent es cabl es que se u tili zan para J:'ealizar l a s op eraciones de c olocar la ccñ er i a de rev estimiento , cañeri a f i ltr o , et c . b)
Cabr e s t ant e~ Es tu compuesto p or tres tamb ores en l os Que se arrollan los ca bl es mencionados ant eriormente . - Cada tUlO de lo s t ambores po seen los elementos que l es permiten move rse o fre~~r cua ndo fuere n ec esari o . - ( Fig.3'2 ) .-
c) 1a mesa rot atori ol ( Fig .~~ ).- Posee u.~ elemento qu e permite --i.r at or i o ( Kelly ) cuyais ec c í.ón puede ser cua_ qu e el vást u.go & dra da , hexa gonal, et c , se des lic e ha cia a r riba o hacia abajo a la v ez que gira .d ) Rombo. de L od c e i . ( l!'ig.~ 4- ) ,,- Produc e lacirculaci6n del f lui do de perforar a t r av é z de l a manguera de p res i 6n , e l eslabón gi_ r atorio , vástago giratori o, bar ra d e p erforar, y trépano, en ese orden .e ) Es IL~b ó n gi r.::.t or i o ( Fig. 35 ) ¡ Está sujet o al cable de op er a ci 6n correspo ndi ent e.- a é l va enroscado el vásta go girat or i o . f) Vá s t a go gi r a t or i o ( Fig .3f. ) t Se une por su parte sup er ior al es l a b ón gi r a t or i o , mi entras qu e en su parte i nferior s e enros ca la primer a barra de perfor¿r , o el trépan o, se~~ Sea l a etup a de perforaci6n que se cons i der a.- Ti ene f orma cua dra da, h exago nal , et c . , t a l que se adopte el element o compl ement a ri o de l a mesa r otat or ia . - ~ste element o l o h ac e gi rar , p er o a l a vez le permite el desli zami ento en ambos SRnt i dos . -
g) :Barras de pe'rforar ( l!' i g ,, 3~. ) t Son f abricada s en vari os dit~me tros y tipos y c on distint as f orma s de tL~6n 9 el l argo c omún de l as mi s mas es de 3, OOm.n) Trépanos: ( Fig.0{:). ): Es e l elemento qu e efectúa el co r t e o t a ladro, y, se gún sea e l t i po de f orma c i 6na pe rforar , es el trápano - u emplea r ; aS i , en f or maci ones de a rena y a r ci lla, S6 emplea el llamado" co l a de pe s cado "; en ' ca mbio para fo r ma cio_ n es semi cons olidadas , se emplea Ul trépan o de 11 tre s a letas ".Jara f orma ciones del tip o r ocosa -se emplean los trépanos d el - t ~ po de co no o de r o dill ~.-
i) Fluido de perforar ( inye cci 6n . ) : Para obt en er una buena i ny ec. ci6n ( de nsida d a decua da , ) se debe co nsiderar Que ; 40 kg . de b e.
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( ar ci ilil a a r t i f i cia l . ) produc e 1.000 a 1.200 litros de ¡bu ena i nyecci 6n , o en su defect o s i s e utiliza arci l l o. natrur'a.L s e obt endr á con l o. misma pr op orci ón de 100 a 300 l itros de i n y ec ci6n. El a gua n ec es a ria pa ra formar l a iny ecc i ón deb e cumpl ir ci ertos r equi sitos gen eral es , t ules como l a de es t a r l i br e de s a les disu el t a s que pueda n a l ter a r las pr opi e_ da des del f luido para manten e r el element o c ement ant e ( a r ci _ l l a nutur~l o a r t i f i cial . ) en suspen ci ón y p ermitir l a n ec es a ria es t abili da d de l~ s par edes de l po zo.'. Pr oc eso de perf or
Con trol es y mu es t r eo a Cuando se perfora, es n ec es ario conoc er l a s f or~ci on e s ~ue s e a~ raviesa n , pára l a cual d eb ~! tomars e l a s muestras co r r enp ondi ent es.- Ln el c ~so de es t e método , es dificil t oma z- muestr a s verda dera s debido a que a l a bo ca de l _. po zo y des de una mis ma p ro fund i d~d, llef an primero l a s pa r ticu lus ~~s liv i ~na s y l u ego l a s qu e le s iguen en p eso .-
---------,--- - - - - - ,
r-
Un perfor is ta experimen tado s ab e r econoc er el cambio de f'orunac í. ón , por el ruido que ha ce la mdqu.í.na 0.1 Cu.In_ bio de f ormaci6n, la velocidad de avance y ca ract erís t ica s de op enac i 6n de la bomba de inye cci6n . Una mnne~~ de obt en er una muestra po r es te mét od o eS l 1) Detener la penetra ci6n de l a s h errami ent a s , p ero cont i nua ndo el mov imient o ro t a tivo y l a circuluc i ón de l a inyoc: c i ~n . -2) Li mpie za del primer hoyo de sedimenta ci6n ....3) Cua ndo hubi ere mJs dep ós i t os en e ste hoy o , s e ha ce penetra r la h ernlmi e! t a aprox ima damento medi o metro y se de t iene el material extra í do po r la inyecci6n. - _
no
De modo que , cua ndo s e p e rc ~ oc un cambi o de fo r oaci6n, d ebe suspehderse l a perfora ción y obt en er s e la mu est r~ co rre spo ndi ent e, observando l os pas os i ndica dos ante r i ormen-too -
tu
per i odi cidad de toma s de muestras pued~ s er, cada 1 ,50m de avance y cuda ve z que se de te cte un cambio.Las mu es t ras deb en se ca r se y guardarse enbol s a s de lona , o en recipientes adecuados con ~eyendus cl~ras y pre~: 3 a s ,puos~ en b~se a _el l a s se hara e l p erf íl ge o16 gico de l p ozo pe rfo~cld o .~ Cont r ol de i~ye c ci6n: _ ~a s e ha hab lado d e l a misi6n de l a i nyec_ ci ón en el proce ~o de perfor&ci6n y en buse a l a cual , el flu i do de perf o r~ci6n ( inyección ) , debo cumpl ir con ciert a s c ur~ct e ríf tica s de: dens idad , visc ocidad , capacidud de impermeabili za r las paredes del p ozo y porcenta jc de a rena . El f l uido de pe rf orar va for~ndo una ca pa en l a s paredes del p oz o que imp i de l a entr~da de fluíd o en l~ s f ormaci on es . - Cuundo se tra~a de formaci one s de a rena grv.esa , el f luido penetra m:!s profundu.mcnto en e l i n t erior de l a mí.ama qu e cuan do fu fo r mación es de a renn. f ina , p or l o que l u.ego s eri .rJ:lis di fi cil produ c i r el II de sarrol l o d.el po zo" , ent onses , el flu í do d e b e ser tal~que fo r ma, ensegui da , l a ca pa -impermea ble y ello vi cnt dudo p or l as ca mc t er í s tica s de v i scosidad y capac idad imp e rocQ.b~ li zant e antes menc i on~das o Cuando p or cualqu i er causa debe suspenders l a ciculacióll, el ~ te r ial a rrast r ado p or el flui do ti ende a scdi mentar, co n el cons i gu i ent e problema , s i n o s e ti en e cu i d ~ d o , de n ec es i t a r una exa ger a da presi6h de bombeo para s olta r el ~t e riaJ sedi mentado y aWi , l a s hcrrarni ent~ s ~ue puedan hab er queda do apr~ s i onadas , pQr l o que e l fluid o debe teher la capaci da d de p oder marrt cnoz- en auapene í. ón los mat ar-í.u.Lee , e illlpedi r s u e ecamerrt a c í.é r
lo que se logra con una a decuada densidad.Si la viscosidad del fluido es exagera da , girán problemas .para pode r l o hacer circular.-
Slll~
Si el porc 0ataje de arena es elevado, esto originará problemas de de s gas te en l as barras, trépano y b omba, a la vez qu e di sminui rá la ca pacida d de lubric aci6n de l a i nyec_ ci6n.Vale decir que es necesario controlar peri6d! camente, la densidad, la viscosidad y el porcentaje de arena del fluido en circulaci6n.ka densi da d es me dida en el terreno mediant e el empleo de una ba l a nza e s r ocial con sistente en un brazo e n uno de cuyos extremos tie ne u n r ecipiente en el ~ue se coloca el f luí do a contrGlar y a lo l argo del cual se h ace correr ~U1a pesa 1u e logra el equilibrio .- Para l a may or í a de los c a sos ~~ pe s o es pe cífic o de. 1, 08 kg . /li tro es un valor adecuado ( Fi g • ..!-"30 ). La viscosi dad se controla p or el tie mpo, en segundos Qu e n ece s 'í, t a un c u ar- t e de volumen de' flui do cl oc a d o e n el embudo de Ma r s h , cuya ca pacida d es de 1.500 cm3, pa:r a e sc tU'rir . ( Fig. 40 .). - "
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FtGt .40,_
l~ "~Cj
- 58,--
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Un buen fluido de pe r f orar ( inye cción ) c on 1,08 ?~/l i t r o de pes o es pe uifico, ti ene lUla viscos i da d C Oill prend ida entr e 35 a 45 s e g~d o s . -
Si el fltú docontiene a ne na , aumentará el pes o e s pecific o y Ime de l le gar a 1,2 Kg . / l i t ro , mi en t r a.s qu e l a viscosi da d des c i ende a meno s de 3 5 se gun do s, pu es el mayor pe so e spec í fi c o hac e aume nta r l a ve locida d l e e scurriffii ent o.- En C8,~ bio, si s e aumerrt a la densi da d por e fe c to de Qu e el flui do t om6 a r c i l l a de l a s fo r~ac io ne s a t r av e sadas , l a vi scosida d puede se r mu ch o may or qu e 43 s 9gtmd os .El p or c en ta je de a~e na es me di do en volQ~en y e xpre s a do' en po r c e n t a j e . - Se ha c e pas a r , "por- ej emplo , 1 00 cm3 de fluido a través de un t a mi z de mal l a n02 00, median t e l ava do con agua limpia , y l a s par t í éyla s de a r ena se c ol ocan en una pro beta gra dua da en donde se mide su volume n .- Un fluí do de perfo rar , de dens i dad y vi scosida d ade cua da , debe c ont en er men os del 5%de arena para ser satisfactorio . Cementaci ón: A v ec es es n ec e s ario pr oc eder a aislar ca pa s acui_ f eras inde s ea bl es r ec urr i éndo s e par a ello el e mpleo de una mezc l : de c emento y a gua ' en pro porciones· adecuadas ,-:- 1[s i , una buena . mezcla se obtiene con 22 a 27 litros de a gua por c a da b ol s a de c ernen t o por t l a nd de 50 kg . de peso . - Si la r el a c i ón a gua - c emento fuera sup erior a 44 lts/bolsa de 50k g •• , se pr odu c e s e dimen_ t ación del c emen t o en vez de man t ene r s e en suspensión . -
la
Una relación adecuada , agua- ce ment o , tiene l a pe rti cularidad de formar arcos d e puen t e en los poros de la formación c on las part í cu las de c emen t o, lo que evita una exc esi va pen e t r a c i ón de l a me z c l a . El a gua ut iliz a da para la me z cla no de be con t e ne r material es orgánicos , a ceite , ni exc e sivo tenor de S lll fa t os . - Los sólidos disuelt os deben ser menore s que 20 00 p . p .I;l••. Mé t od os de c ol ocac i ón : Ex i s t e n diversos mé t od qs para l a coloc a c i ón de l a mezc la de a gua y c emento , per o sea cual fuere el el e_ gido , debe t enerse en cuent a ~u e la operación deb e reali zarse Qe manera c ont i nua, y qu e la me z cl a debe ser int r oduc i da part i endo des ~e el f ondo del e3~acio a ser cementado , me dian t e el empl e o de aire a pr e s i ón , pre s i 6n de a gua , bo mbas para c emen t a r, y en algunos ca s os por g r a v edad . El -mé t od o má s in dic ~ do p or su efic acia, y por otra parte e s el au t or i za do por e s t a Empr e s a , es el qu e a c on t i nua c i ón se de t al l a { f ig .41 ) :
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,_ Debido a l sist ema empleado para pe rforar , el pozo se encontrará oc u pa do por .i ny ecci6n , utili za da par-a pcr fo r ar, por l o que deberá extra erse esta a efe c t os de que l a re lación a gua-c emento se a más intima .Se .í.rrtr-oc.uce lue go l a cañeria de aislaci6n provi s t a de guias c entra dores, llegándose con el borde infer i or de l a mi sma hasta O, SOm del f ond o de di cha perf ore.ci6n .- Se in_ tro duc e nor el int erior d e ésta 1L~a c a~ erí a llamada d e c ement a ci6n ·de d iá~e t ro adecuado a la i mp ort ~ncia de l a rnisma, -En su - . extr emo s up erior s e enrosrra el cabezal de c emen t aci6n y es t e se une a s u vez a la c eñeria de aislaci6n, quedá ndo asi un s i s t ema hermético.-
.
Como último paso se inyecta el flui do ( aguac emento ) a pr e s i 6n de bo mba de a bajo hac i a a r r i ba has ta Que di _ ch o flui do aparez ca por el c anal de inyecci 6n . - En e Rte i ns t ant e se deti ene el proceso y se de s c i ende la c a ñer i a de a i s lac i 6n hasta el fondo de la per f oraci 6n . - ?as9.das 48 hs. , que e s el pe'_ riodo normal para el endurec i mi en t o del c emento, se . perfora el tapón forma do , para continuar la p~foraci6n y alojar l a unida d filtran te .º, Forma de ubic ar l a D..:.'1idad fil trante : Finalizada la. op eraci6n de aislaci6n, r es t a c ontinua r pe rforando por el mismo sis~ e ma ( o a p ercusi6n ), de ntro del a cui fe r o ( con inyecci6n má s livia na a efectDs de ubicar la uni da d f i l t ran t e en la zona más c onveni en te .Llegado a la profundidad requerida se descie~ de la unidad fil trante, con su extremo inferior sellado , hasta dicha profunclida d . Posteriormente se c o ~i e n z a a arroj ar grava de granulometria a decuada , has t a formar el prefiltro y de jar expue s t o l a unida d filtrante al mismo. - Ac l ar a ndo que , de a cu er-do c on lo expuesto anter i orment e , exis tirá prefiltro cuando l a for mac i6n a s i lo requi era . - .
4. 4. - DES ARROLLO
DE POZCS. - Es l a operación má s i mp or t a nt e pa r a l a te r _ minaci6::l de un pozo con uni da d f iltrante . - Tiene por ob j e t o extraer el ma terial fino de l a formaci6n, de forma de l ograr, alrede dor de l filtr o, una zona e s t a Gl e y de alta permeabilidad y aumentar el r end m mi e ~t o del po z o . - Cu~nd o se c oloca prc f i l tro de grava , s e elij e l a aoe rtura f í.Lt r-arrte de maner a que , durarrte l a· operaci 6n de desar r ol l o ;C1.uerle r et enido entre un 30 y un 5010 del mat erial de l a for maci6n . -
Cuando se coloca prefiltro de grava se elige la abertura filjirante .de forma de retener el 90p del TIl8.ter ial ele1 = pre f iltro.-
,~
La ex t rac c i 6n del mat e r i al fin o de la f or ma ci 6n se c ons i gu e me diante l a a c c i 6n de u n flujo de agua de s de y ha c ia el fi l t ro a lterma t i va mente . - Es t e f l u j o a l t e rnat i v o tie ne p or obj eto r omper l os " arc os de pue nt e " f or ma dos por l a s part i cul aD finas entre l a s más grandes o s obre l a s abe rtlITas de l f iltr o y permiti r 1 ~ sal ida del mate r ial fi no , qu e e 8 l o que s e busc a . ( fig .
42. ) .-
-~
.
- Uno de los mé t odos ~á s e mplea dos consis te e n l a . a c c i 6n prov ocada por el mov i mient o , en uno y otro s ent i do , de un pist6n trabaj a ndo a l a maner a de un c i l i ndr o de bomba . Op e r a c i 6n: 1) Debe asegurarse qu e el a gua fluya lent a mente hacia el poz o . -
a) Se baja el p i s tón hasta qu e qu e de s umergido ( 3 a 4m ) , pe r o enc i ma del f iltro .3 ) Se comienz a a mov er l enta mente el mi smo y se aUPlent a l a v el o cida d gradua l men te has ta q ue e l pis t6n s uba y baje s i n ~ue se afloje el cab1e . -
Para lograr Ciue l a velocidad de ascenso s e a i gu al . a l a de descenso, se pu e de agregar peso adicional me di a nte l a · 11 barra de p es o " . 4) Se continua l a operaci6n p or- v a r i os mi nu t os . - Se extr :"l e el p i,:. ton y medi a n t e cuc h8.reo s e s a c a l a a r ena conteni da e n e l fil t ro . -
- 62 :.'
· 5 ) Se re pite la op3raci6n, mientras reo .-
se
.,
obtenga arena, mediante cucha_
ti e ml~
de operaci 6n es muy vari ablE, yendo desde 2 a 3 hs 2 a 3 d!'as .-
6) El
Existen otros métodos para realizar un buen desarrollo, consider ándose que ést e es a más indicado por su senci _ llez ( Fdg, 4-3 .).-
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. J mpor t a gc¿ a de l ae ~~!~º~)~ : La o peracñ6n de desarrollo tiene i ~ po r t an ci a pue s, de la t u sma depe nde, que el poz o rinda .e L rnaxí.mo c audal e s_ perado, ya que , con l a eA~ r n c c i 6 n de are na fin a y l a re coción de l a bentonita de inyecc f on ( ~~ t o d o a rot aci ón.), que Bful t uvo l as pared es de la perfor aci cn, se l ogr ar á una zona de gran pe r me abi lidad , se evi _ tard l a sali da de are na dur ante l a e x plot aci ~n del pozo . - La pé rdid a de carga dis!llnuirá, l o que se t raduce en una mayor disponibilid ad de pr e s i on , y por ende, econo mia en la e xplot aci6n . De lo expresado, auge la co nvenienci a de hacer el "prefiltro de gr ava " de un e s pesor máxí.mo de 2 0c ~ pue s un mayor es pesor, ade rias del costo, dificultará el pr oce s o de desar rollo y a que l a a cci6 n der f l u j o de ag ua , no obrar ~ eficaz Ioonte enla extrae ci 6n de la ar ena fii na de la formaci6n y de la bentonita.-
- 63 -
4.5 . .... AFOROS DE P~9..:..: Aforar un pozo significa determinar una se r i e de paráme t ro s como se r : nivel e s t át ico, ni~el dinánico g de pr esi6n, c audal , e tc . y con ve.l ob jeto ele elejir le. bomba ade c uada para e l pozo con~ t r ui do.Los ele mento s más usuales que se emplean s on : l a cint a metáli ca ; l a zo nda e léctri ca y el piezómetro de aire co m_ pri mido • •~ La ci nt a me t áli ca. pe r nd t e medir con pree i s i 6n el nivel de l a gua y se puede usar co modamente hasta pr ofund id ades d e 24m a 27Iil A l a cint a. se le coloca un a pl omada , l uego s e frot a con tiza en ~~ a longitud de 60 a 90cm. - A continuaci6n se ba j a esta por de ntro del poz o hasta que part e dela s eccf 6n cubiert a con tiz a se encue nt r e de baj o del a gua y una de l as mar cas dela ci nt a co i nci _ da exact ame nt e c on el p~~to de l a supe r f icie desdé donde se re ali za_ r án l a s medi ci one s , por ej e mplo ; e l borde de l a .ca ñer- í a d.e entuba_ ci6n .- A cont i nua ci 6n s e re t ira la cint a. T La longitud mo j ada de esta se puede. medi r con una pre cí.aí ón de mi l frne t r os , por l a t i za humed ecida.G -
Esta l ongitud es restada de la correspondiente registrada en el punto de medici6n y esta di f e r enci a da el nivel del ag ua en el poz o.El dis positivo más c6 modo engeneral es l a s onda eléctrica.- Consis t e en electrodo s s ostenidos por ~~ pa r de ca bl e s ai slados ~. un a~p e r! met ro que indica l a circulac i6n de co r r i e nt e cuando los electrodos t ocan e l ag ua . - La corriente e léctrica es pr opor ci onada por pilas o baterfas.La variaci6n del nive l del agua s e mide en el ca_ ble con una cinta métrica.El piezómetro de aire comprimido ( fi g. 44, ) está constitlñdo por ~'1 man cme t r-o Lnddcadoa de pre si6n ( f'Lg, L/S ) con graduaci 6n ~ n met r os de columna de agua ( mea ) instalado s obre mn muro a un a altura de l , 5Om sobr e el nivel del pi s o dela Sal a de Máquinas, y conect ado a un caño de cobre recoci do de di ~me tro r e_ ducido ( 4 a 6mm ) cuyo e xt r e no 1ibre se introduce en el pozo 9 hé:S_ t a una profundidad de be r mí.nada e n e l montaj e . - Próximo al mancmct r-o indic adoP3 se halla co nec t ad a a di cho caño l a bo mba de aí. r c ( i !1f l a da r ) , por medi o de la cual, al e fectua.r la l ectura, se i ntroduc e -: aire en l a cañe rf, a del pí.e zc raet ro , hasta desalo j ar tot alment e el agua de su int erior t .10 cual s e co mprue ba cu ando l a ag u ja de l manÓ_ metro indic ador ce s a de ava'1 zar , que da'1do e s taci onar i a ; . en este ins, tan t e, l a pres i6n de l ai r e ha brá eq ui l i brado a l a dc la co l rnnDa de a gua de s pl a zada, ~ l a l e ctura que se efect úe en el manéEc tro i ndi ca dar, practicacente co r r es ponde r á al va lor de dic ha col~~1 a de a gua . De e s t a manera pued e de t.ermí naree en cuatquí.e r i nstant e el nivel del ag ua. en el po zo , refe r i da al piso de la Sala de Iviáquinas ( pl a_ no de r efernci a.) e. . Ten~remo6
que el nivel dihAmico a un det ermin ado
- 64 -
ht -
± .... ID
g ( niv ~l d Lnám.í.co ) - P ( l~ctura manóm ot ro )
PD ~f 9 r e nt ~ m ? nt e la s 1 ~c t urQs s e har 1n ~ n m ~tros d 2 co Lumna de ag ua ( mc a) y ~ n caso d e que l as indica cione s de l ma fl6r1é'_ ;t:ro sean d cd a s e n otras undd ado s de pr es i 6n, d9b 2I'6.n conv sr ttr- s e a mea , mu Lt f p Lf cand o l os va Lor os de l as l '?ctur as po r los s í g u cnt as f a c tor es: í
kg/cm2 x 1 0
=. mca . -
atm x 10,33::,
':
mca
;»
lbl1'lt 2 x 0,7027:.
mc a ; »
cm Hg x 0,1359 .:.
mc a s
-
..
a : B;1u,la ,ndk:e.:ba . b . topn de mé1Ima :J . mín::nJ e . tcrni!b para~! rl1 91Jíro ¿~I [U"d ~ante móvIL d : cu¿Jdt'V:1:í2 fi~o:
-
Piezómet ro.
e . (tt.~ d !'a ' :1 ~
Fí8 4~_.
W ~,.,·lt
- 65 -
~j e rn p~:
Sie ndo g
= 35 m
9
Ante s de
s e desea determinar el nivel esi ático.~cna r
en
~ar cha
el equipo ss proce de n=
b ombe ar aí re ,» Suponie ndo que la aguja de l mandre t ro Lndd c ado r s e estabi l i z a al marcar 24 ,50 ~ca, t en d r e ~o s:
he
=35 -
24,50
= 10,50 m ( nivel estático. ) .-
Lue go de pone r en marcha el equipo y llev &rlo gr~ dualment e a régimen, por el mismo pro c ~ d i m1 ento s e efect úa la l ec t u_ r a del mancmet r o ( P ), q ue supo nemos Ei2a de 12,50 mca; el nivel di_ námico será : ht
=35 - 12,50 = 22,50 m ( nivel
diná~co . ).
La depre sión ( ·ha ) , al ré gimen debo ~beo est a bl e_ cido, se rá i gual a l a diferenci a e ntre lo s nivele s dinámico ( ht ) Y estdtico ( he ) :
ha
= ht "- he = 22,50 - 10,50 =12 m. -
Cuando e l ma16me t r o 1hd i cad o ~ de presi6n e sté prg visto de cuadrante dife r e nci al, su lectu r a de te rmina direc t arr:ent e e l nivel, sin ser por lo t an t o necesario efectuar ninguna o pe r aci ón • . -}fedici 6ILdel caud al L -
El cont r ol del c audal dura nte el ensayo r eq ui e r e el empleo de un di s positivo de pre ci sión par a me di r l a desc a r ga de . la bomba y di s poner de un eleme nto de r ~g ulac i6n para mantene r aq ue_ l la lo más const ~~te posi ble . - Lo ade cuado consisto en colocar una ~ válvula e n l a s ali da de l a bc ma a;» El di ámetro de Lavc añe r f a de des carga y. de le válvula deben se r tale s que l a v álvula est a.r á de 1/2 a 3/4 abiorta cuando se bo rnbe a el caudal de ee ado ; »
El me todo más simple Y. exacto pa r a cal. cuka r el C 8.11 dal, consiste en medi r el ti e mpo nece s a rio para llenar un rec ipie nt e de volumen conocido .- Por ejompl o s i se ne ce s i tam 25 se gundos p ar ~ llenar un tanqüe de -200 l t s, el caudal se rá de 8 l/seg . o 28,80 ffi0/ ,( ho1'8 Es te mé t odo e s práctico para medi r caudale s relativ&mon t e reducido s 0 -
0-
El tubo con orificio de salida calibrad a es el die positivo más co m~ utiliz ado para med i r caud ales extraidos por bom_bas centr!fug as .- La fi gur a 4~ " muestra los de talles cons t r uct i vos básicos 0-
~
El o r i f i ci o es un a gu j e r o perfectamente redondo ~ realiz ado en el contro da una cha pa ci r cula r. - Los bord an de l o r i f i_ ci o de be n es tar ne rfe ct amente liso s y te ne r un es pesor de 1, 5 mI1 apro xí.mcdame nte .:. La cha pa va coloc ada. e n e l extre mo de s ali da del c año ho ri zont al de des carga. y debe ir ent rada en la boca dclmi8 ~o . La boca d el caño de be es t a r perfe ct amente perpendicular al e je d el -
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.mismo, -de modo que la chapa co n el orificio quede ver tic al.- El in_ t erio r del caño debe s e r lis o y li br e de toda obstrucciÓn que pued a produc i r turbulcncias . El caño de de s c ar ga de be s er r ecto y horizon t al e n una di stan ci a de por l o me nos 1,80r0 me di dos de s de el ori f i ci o En lo posi ble d ~bc s e r mds 1ar go.- Exact amen t e n 60c m del or i f i cio , en l a pa r t o ~ d ia - lat e r al el caño lleva el ag ujero de 3 a 6 ~~ . - Se debe eliminar t oda r e barba produc i da por l a r e ali zaci 6n de éste a gu j e r o . Un e lemento para me di r l a carga o presión del agua e n e l caño de descarga se conec t a al agu j e r o . - Se l o d en o l~ na piezó metr o o t ubo piezométri co . - Está cons t itui do por un tubo de goma o pl é.stico ·de 1 , 20m a 1,50m de l a r go, pudie ndo llev ar en el e xtr e mo abi e r t o un tubo de vi c1rio.. El ni vel del agua en el piez6metro mide ' l a presi6n e xistent e e n el caño c uando el ag ua pombe ada ci r cul a por él y sale por el or i f i cio.- Este ni vel s e lee en el piez 6ffie t ro mante~ 'ni éndol o verticalmente, a una altur a por enc aa del punto de d er r a._~ me. í
Se coloca una re gla mil imetrada aseg ur ad a d i s t a~ci a del centro del ag ujero l ateral hasta el nivel de l agua en el pi e z6rnetro . - Es ta dj. s t e ~c :l El .mide l a presión e n el ori f icio . ..· para cada combi naci ón de di eJIlet l'o de orifi cio y de caño de de s carga el caudal a t r avés del or i f i ci o varía con l a presi6n medi a de la inane r 3 ~. nd i cad a . - La dete r mí.nací ón del caudal nar a distintas combf. nac onee cd e di ámetr os s e reali za me di an te cu rv as pro par adaa con ese f in , ye n -aos gr áfi cos en uno de l e ej es se. l ee n l as alt ur a9 me di das en e l pie z ó ~etr o y en el ot ro los re specti vos caudales.- ( Fig . 41-- ).al caño de modo de pode r medi r la
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' Es otro ele me nt o para det e rminar l a p l~ s 1 6 n de agua en la cml e ri a de i mpulsi6n y as í wismo la presi6n de l a bonba con la válvul a ,es clus a ( VE ) cerr aSa o re gulada para d eter~~ n ado ca u_ d al ( Fi g. L-t b . ) ...
~ ~~~e t ro n-
MA NúlI lé.. ít2..o
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~~;*i{~~?~:~~}~:~;~~~:~;;.~~~2~~2 ~;<~~)~·:;~ };;··:~;~~\j}(.:;C<'~>::~?~·~'~;;/<'~)
- 70 -
, Se halla i nstal ado e n un mur o , pre ferente men te a un a altura de 1,00 a 1, 50m s ob re el ni vel del piso de la s ala de máqui_ na s, y co ne ctado por rr~d i o de un c aqo de cobr e r e co cido a doa to ma s de presi 6n ; una en .90, i nmed1 6,t ameni"-l.3 d e s puc e d e la válvul a ea c I uaa s o bre l a l :rnca de i mpuls i6n , y o t re e n el , ant e s de la ~ &1v ul a de re... t enc16n ( va ), pudie ndo se r tomad a l a pres i 6n e n ~~ a u otra de l as to mas por me di o de un gr ifo de t r e s vi as ~ instalado a t al efc cto .-QJ;.l'va ele r eCUDe r aci611 ( Fi g. i.4(,) ). - A ef e ctos de determinar las ca_ racte rístic as del acuí f e r o a~tcs de habili tar el pozo y compa r ar co n ' ell as su s pr oba bl e s posteriores modi f i caci one s , pe r i 6 d i c ~e nte de be ob t ene r s e la cur va de r c u pe r ac i 6 n ~ la c ual s e determina g rafi c ~ue n_ t e por medi o de un s iste ma de coorde nada s , e n el c ual l as or denadas r e pres en t an l as , pr ofundi dade s en me t r os , y las abc i sasel t ie mpo en minutos.Partien do de 0,00 ( plano da comparaci6n.), hacia aba_ jo, en un a es cala cualquie r a s e t o ~an l as p ro f und id ~des , siendo l a línea ee ci e r r a i nferio r , traz ada para Un valor superior a l a mayor de pre si6n ori ginada por el bombeo ( N. D. ) . El nivel di ná mico corres pondi ente al bombeo de ré gi n~e n dará, sobre la abs cisa e l ori gen de l a cur va de recuperaci 6n; l a e s_ cala e mple ada, pa ra el t i e mpo puede s er ele gi da t ambién de ~~ val or cualquiera, l l e gando hasya un m~~i mo de 45 minutos . -
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~SINFECCI Oll
DE FDZ03. -
.5.1.- ~or?.1DERAC Ipr~,~~~!1ER.~L~§.. -La-s 8.6uas subterráneas, eepec í.aImen
te las pr of~~da s , de biuo a la-fi ltraci 6n que ha~experim8nt ado ,a través de l a s ca pas per meab les de l subsuel o , no conti en en ori 6i _ nari ament e Lu c r oor§illllsmos ca pac es de pro duc ir enfermeda des; pero al hac er una perf ora c ión , e s t 03 puec.en .Lleé,"C.r n a sta e l ' a gua :)or Jat u i C de las c a;:erias ~ lu::rr alnientas , etc . I
Es fr ec u enta que el agua de
poz o r eci én c on s truído n o sea b acte ri o l ó g ic a~e nte potable , pe r o es t o puede s e r temporario y el a gua rle j or a su cali da d c on s ólo un bo mbe o i nt en so , o más r a pi da mente con lUla de s infe c c i 6n . LLl1
Cuand o se hac e un ~xamen microbiológic o de ~11 agua , no es po smele inve s t iear por se para do ca da es pecie de mi_ c r oor ga ni s mos Qme pueda originar una enfermeda d , sino Que se re curre a la b úsqueda de un gr up o de mic r ob i os que existe no r-maf men t e y en gr a n c ant i da d en los de se chos humano s o de l os ani ma les } para ave r i~~ar s i el agua di re cta o mnd i re ct ame ~ t~ ha estadc en contacto c on ellos . Como el agua de un poz o bien co ns truí do no debe contener bac t e r ias de es te grup o , lla ma do 11 grupo c oli f or me 11, cuando el exa men revela su pr es en c ia , el aGta es so spe chosa y se debe trat ar de investigar en qu e f orma han!lleea do dic h os mi cro bios . Si con unadesinfecci6n adecuada se ' c on s i gue r e sulta dos r epeti da mente buenos , en v a r io s exámenes suc esivo s, quiere dec i r Que el agua de l p oz o es buena , y si antes e s t aba c on tamina da , fué por cau s a s a c c i de ntale s , ya s ea al cons truir el po_ z o ID después de c ons truido . Es muy frecuente en las perforac i on e s Que ti e nen antepo zo , que és t e se e nc uentre e n mal estado higi énico y con - ' agua, en e sto s ca s os es ne c es ario c orre gir los de fectos s ec an10 el antepoz o , haciénd ol e luego un ~ is o de ladrillo o de c ement o, téni éndo e s pec i al c ui da do ~ue el nivel de es t e pi s o esté por en cima de l ni vel al ca nzado por l a na pa fr eátic a . -
., _ . "7 2 .' fI"
"
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Si no se toman to das es t as prec auci on es, es lógico que al poco ti empo de l a desinf ec ci ón los análi s is vuelvar a indic ar que el a gua es bac t er i ológi cament e mal a . - Per o s i a re_ s al' dE' to da s e s t a s medidas y de r epe tir l a de sinfección, l os exame -ie s si guen i ndic a ndo la pre sencia de "bac t erias c oli f or mes " ~ el a g ua es s os pech osa y no de be emple a rse par a la bebida , por que casi con 8e ~~lridad l a ca pa tiene infiltraciones proveni en t es de po z os negros o de otros lugares con aeuas infecta das . -
~
Gon lo ant e s expuesto, se deduc e l a ne ces i da{ de de sinf ec t ar un P9 Z0 y s u s i nstalaci ohes , par a determinar s i la 'corrt amí.na c Lón es o no de origen pe l igr os e . ," .-
5.2 •.!ÍQRNAS DE p vSJ NFECCION. -Aunqu e exi s t en varios tipos de poz os ~~
perf ora dos, cuy a de nomi nac i ón depende del s i s t ema emple a do en su construcc i ón , pa r a l os f i ne s de l a de sinfección los cl~ s ifi c are_ mos see;ún s u prof undi da d, lla mando " poco prof undos" a los que tienen me nos de 20 mts . y "profundos" a los de má s de é sta ci f r a . En el cua dr o que se t r an sc r i be a c ont i nua c i ón : se dan l as cantida das nece s ari as de c ada clase de desinf ectante, en base a l diámetro · de l c a ño "chupa dor" y por cada metro del mis mo . Estas canti dades se pe sar á n o medi rán en f or ma aproxima da , pues no hay i nc onv eniente en a gregar a{L~ c a nt i da_ des may ores ; por lo t anto, se podrá emplear con e ste fi n una eu cha r a sopera qu e equivale a unos 18 gr amos . Cuadro: Diámetro de la cañeria.
En En pulgadas .;- cm.I
4
10 ,2
6
8 10
15 ,2 20 ,3 25,4
12
30, 5
Desinfectante ne c esario , pofme t r o de ca ñer i a.Solido s . Hipocl or it os de calcio . 1 gr .
2,5 4,5 7 10
gr-s ;
Cloruro de cal. ';"
2 , 5 grs . 7
Liquidos. Hipocl orit o de s odio .7 grs .
"
18 32 50 70
Il
12
11
16
11
11
25
"
ti
11
11 11
"
Como h emo s di cho , es t as cifras son Dar a 1m metro de c a fíeri a , mul, ti ;;licando e nt cna es por el l argo de l a mi s ma , tendremos l a cantida d total qu e hay que a gregar a l poz o.. -
_ Los des i nfectantes s 61id ms tie nen l a venta jo. de que en es e e stado , c ons e rva n por mucho tiempo su c OJ.lc ~nt ra_ ci 6n, per o es nec es ario pr epa rar c on ell08 una sol uc i 6n.- Pa r a est o se pre par a una pa pilla ; luego se a gre ea a pr oximadament e lxn litro de ag~a por ca da 20 grs . de polv o , s e mez cl a bien y s e de j a que se di ment e l a pa r t e insoluble; se separa la parte l iquida y se vierte en el poz o. Método par a pozos poc o profundos : 1) Se r e tira la bomba y s e vi erte dentr o de la ca ñeria, l a solu ci6n desinf ectant e por medi o de una manguera o un c a ño, e l cual se ba j ará y subi rá -alternativamente , c on e l objeto de re parti r y mezclar bi en e l de sinfectant e con el agua de la pe r _ for aci6n.2) Se vuelve a col ocar el equipo de bombeo y se hace funci onar hasta que s alga agua con olor o gus t o f uerte a cloro, despué s se interrumpe el bombeo y s e de ja co mo mínimo unas 6 a 7 hs .-
Si se de s ea des infe ctar tamb i ~ n ' el ca ño c a mis a, el a gua con cloro que se bombea, se vuelve a~a pe rfora c i6n por me di o de una manguer a coloc a da entre el caño camisa y el caño chu.pad or . 3) Después de es te peri od o de c ont ac to ,. s e puede dar po r ter mina
da l a des i nf e cc i 6n.- A c ontinua ci 6n se pone en fUllc i onamie nt o la boma, hasta que el agua salga s in gu s t o a cl oro, o s i se _ . dis pone de r eactivos, hasta que l a reacci ón de cl oro sea nega_ tiva ( ort ot olidina. 9.4) De es t a agua lt s in cloro lt, s e tomarán l a s muestras para su exa men micr obio16gic o , y s i estos son defi ciente s , se r e pe t i r á la desinfe cci6n.- Si alli~ des];lués de ella , el a gua c ont i nuar a dau_ .do exámenes de f i c i entes , se deberá eyitar el empleo de agua para la bebida e investi gar l as cau s as que mo t i van di chas de fici encias.-
Mé t odo par a poz os pr ofQ~dos : En es t os p oz os e l pr oc ed i miento an t e rior no da buenos r es ul t a dos por l a poca difus i ón que s e logra del des i nfecta nt e en el agllu de la pe rfo r a c i 6n. - Un s istema s enc! lla seria c ol oca r l a c an t i da d ne ces a r ia de des i nfec t ante sÓli do, en t Ul cil i ndr o de diámetro t Ul poc o menor ~ue el del c año, t a pa do en ambos e xt r e mos; e s t as tapas tendIr án pequ eños or ifici os y l a superi or es t ará pr ov i sta . de una a r golla , don de a t a r á un ca ble o so e a.El mé t odo c on s i s t e en manda r el cilindr o, hasta
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fon do de la p er fo r a c i 6n ( evident emente pre viamen t e se re t ira l a bomba.) y s ubir l o ha sta el nivel de l a gua por me di o de l a s o ga ; estao pe r a c i6n se r epite v a rias v ec e s, ha sta que tod o el desinfectante se haya r epa rti do en el agua de la perfor aci6n . Si l a cantidad de de sinfectante es mucha , esta mpe r aci6n se puede hace r en dos o t r es v ece s.- En ca so de no c o ~s e gu ir des infe c t ante s óli do, se ut ili za r á des infe ctante li qui do~ -
Este. sistema de desinfecci6n no es IITuy efi_ caz en per f orac iones de gT an diá metro y muy prof unda s , pe ro cuan do s e co nstruye es t a clas e de poz os , ca si si empr e s e di s po_ 'n e de un e qu i po qu e permít a inyec t ar a pr e s i 6n la soluci6n de ', sinfec t ante.Efectivamente, si se dis pone de un me dio para hacer que 'e l de s i n f e ctan t e llegue hasta el fondo de la perfor a ci6n y a demás se pu eda enviarlo entre el c año camisa y el ca ñ o chupa dor, l a desinfecci 6n s er á c ompleta.,Par a v erificar si l a desinfecci6n se ha r e a lizado en fo rma eficiente, se nece sitará efec tuar un exa men bac terio16gico, y c omo ya se ha di cho , l a mue s t r a de a gua deber á - ser extrai da después que el poz o haya f uncionado lo sufici ent e pa r a eliminar compl etamente el des inf ectant e . 5.3.· ~ X TIlA_CC I O N
l?E HUESTR,Aq.-8ua ndo s e extrae una mues tra de agua de un po zo s en i sur gent e es pr e f er i bl e utiliz ar un grifo acc e sibl e, coloc ad o en la c a ñeria a s c endente o inme diata a l pozo . Enva ses:
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1) Para anál is i s quimi c o : Fras c o de vedrio neutro, de do s litros de c apaci dad, con t a p6n esmerila do.2) Para examen mic robio1 6gic o : Fra s c o esteriliza do, de vidrio neutro, con tap6n es mer ilado , de 200 a 250cm3 de capa ci da d.. Mét od o de extarcci6n: Para análisis químico: 1) Se abr e el gr i f o y s e de ja s alir agua libremente duran te 1 0 minu to s.- Si el p oz o ha estado much o tie mpo fue ra de uso e s c onv eni ent e de j a r correr a l agua dur ante una hora , po r l o men os . 2) Se enjua ga el f ras c o c on el agua que s ale y se eSCLITre bien.-
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Se lo llena compl e tame n t e con el agua y se ·t a pa .. - Dur ante e s tas operaciones s e manten drá el tapón en la mano , cui da ndo no toc ar l a par t e e s merila da. -
rara exa men mi cr obi ol ógi c o :
1) Se quitará del grifo todo e lemento qu e .n o pe r t e ne zca a e s t e .2) Se limpia r á l a boc a de l grifo y lue go se dej ará salir el av~a libreme nt e. - Si se t rata de un l) O Z O en uso conti.nuo 'bas t ará dej ar correr el a gua du~ant e me dia h ora; si el poz o , en ' cmn_ bio , se utiliza muy poz o o está fuera de servicio, se de ber á dejar s alir el agua dlITan te 5 horas por lo men os . - D es ~ué~ de esto se cerrará per f e c tamen t e el gri f o pa r a esterili zarlo, c ompr oban do si ex isten pé rdidas de a gua en la vál~vula de cie_ rre , pu e s en caso afi rmat i v o es practicamente i mp osible e f ec_ tuar una buena esterilización y convendrá desech ar es e grifo por otro . 3 ) Se es t e r i l i za r á el grifo ca.Lcnt.ándo.L o durante un naz- de mí.n u t os c on la llama de un ".istbpo de algodón embebido con alcoho l .
4) Se abrirá c on cui dado el grifo y se dejará s alir el agda du_ rante medi o mi nut o , evitando que el ch or r o sea inte n so.-1ü e n tras t anto se '1uita~á el pi olin que asegura la sobreta pa de papel que lleva e l f ras c o. 5) Sosteni endo el fras co p or el fondo, ~e des tapa cuidados amente sin r e t i r a r el papel que cubr e la t apa . -
6 ) Evitando todo c on t a c t o de los dedos c on la bo ca de l f rasco y , con la par t e esmeril a da del t ap6n ( que se conservará si empr e en la mano co n l a parte esmerilad~ hacia abajo .) , se llena el frasco y se t a pará inme di átamente . asé~ca ense guida el papel'con el piolín y se c ol oc a el ca puch on de g oma. -
7) Se
5. 4.-~w t O · DE J...AS ' Hp'ES TRAS.
Es de s uma i mportancia , para los anál i s is a e fect uars e , que t :r-a ns cu r r a el men or ti empo pos i bl e en t re l a ext r a c c i ón de las mue str a s y su ll e g~ d a a l Labo:r-ato r i o , par a evit ar que l a c 03 posici 6n de l a gua se a l tere . - En el ca s o de l as mue s t r a s des t i nadas a l exa men mi cr obi ol óg i c o de be evi t ars e l a proli fe r aci ón de ba c teri a s , durante el viaje , l o que se cons i gue · man t eni endo l a pe mperatura del agua pr óxi ma a ooC . -
_ Se evitaré. que l as muestras lleguen por L t arde en viope ra de f eri a do o de domingo . -
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5. 5. - CR¡ TERIO 'DE PO TA...13.I L IDl~. -Pa r a ori entar, sobre el cri. t eri o que s e s í.gue en el La"Dor a t or i o par a c La e í.f'Lc az' l as a.guae destinadas a l c oris umo , ..oe incluy e a co ntinuaci6n un cuadro en el que se r e su_ men l os cont eni dos que pueden pos eer las aguas potables, c on 1 2.s cifras ( máxina s - minimas . ) per mis i bl es , de los componentes norma les o acci den t al es de las a guas. .
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Debe a dve r t irs e que l a clasific a c i 6n de un agua es una t area delic ada qu e exige ampl i os conocimientos, no solo de quimi ca , ba ct er i ologia e hiei ene , sino t a mbi én de la geol ogia e hidrogeol ogia de l a r egión. - Se requiere cierta f lexi _ bilidad en l a a pl i ca c i 6n del criterio de p otabí l idad , pue st o que no todos los c omp onant es de un agua tienen la misma i mporta nc i a higiénica, t po r ot r a par t e r esulta a ve c es Lmpo ad b.Le c ona e gudr-, en una determina da regi6n , a guas qu e c~~pl an por c omplet o l a s normas . Cuadro : Limites permisibles de un agua potable . -
1IAXI MO
:DATOS
Color •••••••••• •••••• 10 10 Olo r ( valor umbral en caliente ) • •• Turbie da d • • • • • • • • • • • • • • • 2 Residuo a 1 05°C • • • • • • • • • mgjl, .... 2000 Dureza t otal ( en C03Ca.) •• ti 200 Alcalinida d ( en C0 Ca ) • • •• ti 3 Cloro libr e ( e l ) . • • • • • •• ti 0,2 Cobre ( Cu ) ••••••••• n 0,2 Plomo ( Pb ) • • • • • • • • • ti 0, 05 0, 3 Hierro ( Fe) • • • • • • • • • ti
o.
r -
Mangan a s o ( :Mn )
••••••••
Cloruros ~ el ~ • • • • • • • • Sulfatos ( 8° 4 ) • • • • • o • • Fluor ( F ) • • • • • • •• Vanadi o ( V) ••••••••• Arséni c o ( As ) • • • • • •• ••
11
" • "
" " 11
MINIMO
40
30
0,2 700 3 00
1 0,5 0,15
Compos·ici6n bacterüw16gica. Bacterias aerobias . • • . . • • • . • • • • 1 00 ml Ps . pyocyane a • • • • • • • • • • • • • • no debe cont ener . Bacterias coliformes • • • • • • • • ••• 2 por 1 00 rul . -
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