INTRODUCCION

“Niéguesele a un hombre sualimentación y podrá vivir durantedías, pero, quítesele el agua y la muertesobrevendrá en termino de horas; solola falta de aire lo aniquilara máspronto”.Este pequeño pero significativo párrafofue tomado de un manual de estudio“Sobre el Agua Subterránea y losPozos”, de Edward Johnson, Inc.Nada tan cierto como esto, ya que,una persona moderadamente activaque habite en el trópico consume unpromedio de 3.5 litros de agua al día,esto es poco comparado con su pesopero basta esta cantidad para quetodas sus funciones metabólicas seefectúen adecuadamente; por otro ladoes sabido que casi el 70% del pesototal de un ser humano es agua.Sabemos también que solamente haydos fuentes de agua a disposición delhombre que son: las superficiales ylas subterráneas. Entendemos porsuperficies las que comprenden loslagos, ríos, áreas de drenaje queenvían el agua a los embalses y los

sistemas que permiten captar y retenerel agua de las lluvias. Las subterráneasque corresponden a las napas acuíferascontenidas en el subsuelo y que sonexplotados por medio de la perforaciónde pozos, manantiales y galeríashorizontales. De acuerdo a lasinterconexiones hidráulicas existentesen la naturaleza las aguas superficialesse pueden convertir en subterráneas yviceversa.Actualmente solo el 3 % de ladisponibilidad de agua existente ennuestro planeta es dulce. Del 100%de las aguas dulces corresponde el3% a ríos, lagos y glaciares; el 97 %restante se encuentra en el subsueloc o m o a g u a s u b t e r r á n e a ,aproximadamente 1230 km3, de ahíla importancia que para el hombresignifican los pozos y su explotación.Mencionare algunos datos significativossobre algunos pozos construidos pornuestros ancestros:Alrededor del año 2100 A.C. en laspostrimerías de la onceava dinastía,un líder de los ejércitos Egipcios(MENTUHOTEP) perforo 14 pozos auna profundidad inferior a los 70mts.

Con un ejército de 3,000 hombres en14,000 días.El pozo más famoso de la antigüedadfue el llamado, pozo de José en ElCairo, construido en roca sólida endos tramos, el primero tiene 50 metrosde profundidad y una sección de 5.5por 7.3 m., y el tramo inferior con unaprofundidad adicional de 40 m. más,alcanzando una profundidad total enlas dos etapas de 90 m.Fue en las cercanías de París(GRENELLE) donde se construyo elpozo más profundo del mundo durantemuchos años, se empezó a construiren 1833, concluyéndose la obra en1841 con una profundidad total de548 m.Diez y seis años después, en Paris, seconstruyo el pozo de PASSY con undiámetro de ademe de 71 cm y 586m. de profundidad, consiguiéndose uncaudal de producción aforado de881m3/hora (245 l/seg) dato insólitoya que por primera vez en la historiase conseguía este caudal en estascondiciones. En esta ocasión se usouna bomba reciprocante tipo Simplexy de acción directa movida por vapor,(la primera bomba, construida de estetipo fue en 1840).En el Chaco Boliviano departamentosde Tarija y Chuquisaca, con el Proyectode Desarrollo de Agua Subterráneasfinanciado por el Gobierno del Japóna través de JICA y operado por las

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Foto 1: Agua obtenida de un pozo profundo en unproyecto de Emergencia de Trinidad el año 2011.

Foto 2: En una zona debastada por la sequía y el hambrede la población de Rejí - Etiopía, se encontró agua limpiaa 184m. de profundidad de excavación de pozo.

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Por: Presupuesto & Construcción

Foto 3: Equipo de perforación instalado en boca depozo, observándose la ejecución de la respectiva pruebade desarrollo y limpieza en uno de los pozos del proyectode la ciudad de Trinidad - Beni.

Prefecturas ahora Gobernaciones, sehan perforado varios pozos que hanalcanzado profundidades mayores alos 400 m., pero con bajos caudalesentre 4 y 7 l/seg como máximo y enel Chaco Cruceño, pozos hasta 300m. con caudales superiores a los 10l/seg.En la actualidad, se han fabricadobombas centrifugas en tamaños quevarían desde unos cuantos g.p.m hastabombas gigantes capaces de manejargrandes caudales, contra una cargadinámica de gran profundidad movidaspor motores de gran potencia.Por otro lado, existen bombascentrifugas de un gran número deetapas, con tazones y sus respectivosimpulsores que alimentan con aguade repuesto a calderas de centralestermoeléctricas a presiones de 13890pies (4,236 mts), con velocidades deoperación hasta de 10,000 r.p.m.Como un pequeño resumen a lo antescitado podemos percatarnos que deun mínimo cúmulo de conocimientostecnológicos, todavía en laspostrimerías de la mitad del siglopasado, en la actualidad podemosdisponer de equipos de muy altaeficiencia y confiabilidad de operación.Todos aquellos que nos encontramosinmersos en el que hacer de laselección, operación y mantenimientode estos equipos debemos estarplenamente consientes que los tresrubros arriba descritos están siempreencaminados a optimizar esos recursos,

por lo tanto, vamos a separar cadauno de ellos y analizarlos de unamanera simple pero con la firmeintención de mejorarlos.

SELECCIÓN DEL EQUIPO DEBOMBEO

Por todos es sabido que cuando no serealiza una correcta selección deequipos se presentan grandesproblemas tales como: Sobre-exploración de pozos, o bien la parteinversa, existen pozos que nos aportancapacidades que nunca sonaprovechadas cuando se procede aexplotarlos; y más aun en muchos delos casos no se de te rminacorrectamente el valor de la cargadinámica total necesaria para efectuarsu correcta selección.

MANTENIMIENTO DE BOMBAS EN POZOS PROFUNDOS

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Foto 4: Caudal de agua extraído en uno de los pozos perforados para el proyecto deEmergencia de la ciudad de Trinidad - Beni, ejecutado el 2011 con Financimiento noreembolsable de la Cooperación Alemana a tráves del KfW.

Foto 6: Vista exterior e interior de una bomba sumergible.

Foto 5: El mismo caudal de agua extraído del pozo. A la derecha el Ing. Jorge S.Calderón Monterde, quien estuvo a cargo de los Estudios Hidrogeológicos con ladefinición del balance hídrico, interpretación de los estudios geofísicos mediante laejecución de Sondeos eléctricos verticales (SEV), con los cuales se ubicaron lospuntos más convenientes para la perforación de ocho nuevos pozos, el Ing. Calderóntambién fue el supervisor de las perforaciones, pruebas de bombeo, selección debombas.

Instalación de Bomba sumergible en un pozoprofundo.

1. Bomba DPU(S)2. Tubo, columna o tubería de impulsión

del agua.3. Tirante de cable4. Brida de soporte/cabezal del pozo5. Manómetro6. Cable de suministro eléctrico7. Criba/ filtro del pozoD =Diámetro interior del pozoTB=Profundidad del pozoTF =Profundidad de la criba/ filtro del pozoHe=Profundidad de instalación bombaHh=Nivel estático de aguaHt =Nivel dinámico (nivel del agua durante

el bombeo)

CAUDAL A CONSIDERAR

Para conseguir una correctaexplotación del pozo, es necesariotener conocimiento exacto de laspruebas de aforo y sus respectivosparámetros hidráulicos, además delregistro eléctrico y el diseño constructivodel pozo, esto es, para conocer laposición correcta donde debe estarinstalado el equipo de bombeo parasu correcta operación y por supuesto,se explote el caudal adecuado y lasumergencia sea la necesaria paraevitar con esto último problemas decavitación.

POTENCIA HIDRAULICA

Al tener conocimiento del caudal y dela carga dinámica total se procede aseleccionar la curva de operación enlos respectivos manuales queproporcione el o los proveedores quehayamos designado, asegurándosede que la selección quede dentro delos siguientes datos:• Máxima eficiencia en la curva Q-

H. (caudal –altura)• Número y Potencia hidráulica por

impulsor.OPERACIÓN Y MANTENIMIENTODurante la operación de los equiposes necesario tener en cuenta lossiguientes aspectos:• Debido a que las características delsubsuelo en general donde seencuentran construidos los pozosexisten niveles arenosos y en muchossitios arenas limosas, es necesariomantener el filtro de grava en lasmejores condiciones posibles a fin deevitar el paso de la arena o limos através del mismo, para prevenirprocesos de sedimentación en el interiordel ademe que provoquen la parcialo total obstrucción de las aberturas defiltros (rejillas) impidiendo el libreacceso del agua desde la formaciónacuífera hacia el interior del pozo,ocasionando en estas condiciones, unadisminución paulatina del caudal deproducción y el subsecuente incrementodel nivel dinámico, además de losdaños irreversibles que puedanocasionar estas situaciones en losequipos de bombeo.

• Por consiguiente es necesarioefectuar mediciones periódicas delnivel de asolve en el ademe, con lafinalidad de asegurar la máximaafluencia y libre entrada del agua enel interior del pozo y por endegarantizar la preservación del equipode bombeo.• Mediciones periódicas del niveldinámico, a fin de evitar riesgos deque el equipo de bombeo trabajesoplando aire o se produzca unacavitación y desajuste de la cargadinámica total, ya que esto provocarauna variación de la eficienciahidráulica durante la operación,ocasionando daños mecánicosi r r eparab le s y un consumodesmesurado de energía eléctricacomparado con el gasto obtenido enestas condiciones de operación.• Medición periódica del gastoaportado por la bomba, así como dela presión, cuidando que estos equiposestén perfectamente calibrados. Estonos va a permitir diagnosticar si elestado actual de la bomba y todas suspartes, aun están operando a laeficiencia máxima requerida yfundamentalmente, se tendrá un ahorropermanente de energía y laoportunidad de programar a tiempoman ten im ien to s p reven t i vo s .

• Las bombas lubricadas por aceiteenviadas por los distintos proveedorestienen colocado en el tazón dedescarga un disco de deflexión paradesviar el agua hacia las mirillas deltazón mencionado, evitando de estamanera el paso del agua por el interiorde la funda; debido a que en la regióndonde operamos estos equipos, no esposible prescindir totalmente de lossólidos arrastrados en el afluente (limoso arena muy fina), estos sólidos enpoco tiempo ocasionan una erosiónque provoca su desgaste continuo hastad e s t r u i r l a t o t a l m e n t e yconsecuentemente rompiéndose labarrera de sellado hidráulico yprovocando la penetración del aguaimpulsada por la bomba a través dela parte interior de las fundasprovocando un desgaste prematuro enlos impulsores y chumaceras guías delsistema de propulsión.Al hacer la calibración de la tuercade ajuste que es la que nos permite lacalibración de los impulsores respectoal asiento del tazón, vigilar que elnúmero de vueltas de las mismas seala correcta porque esto nos aseguraque los impulsores no se arrastren yafecten en la eficiencia de la bomba.Una vez determinado el valor de lapotencia hidráulica, se procede aseleccionar el motor eléctricoadecuado, ya que si es muy grandese nos incrementan las corrientesmagnéticas del mismo y se nos bajael factor de potencia; por otro lado siel motor asignado es de menorpotencia que la necesaria, su vida útilva a ser mucho menor por razones desobrecalentamiento en el embobinado,etc.Asegurarse que el sistema deprotección en e l arrancador(principalmente el relevador desobrecarga), este perfectamentecalibrado y en rango al amperajenormal de operación del motor.

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MANTENIMIENTO DE BOMBAS EN POZOS PROFUNDOS

Agradecemos al Ing. Jorge S. CalderónMonterde, por su apoyo en la revisión delpresente artículo y las fotografías que son desu propiedad intelectual.

Es necesario mantener el filtro de grava en lasmejores condiciones posibles, a fin de evitar elpaso de arena a través del mismo y prevenir elensolvamiento. Esto solo es posible si cumplenlas siguientes tres situaciones:

• En aquellos pozos donde se ha seleccionadoun buen macizo de grava con los tamañosadecuados definidos, mediante los respectivosanálisis granulométricos de las muestras obtenidasdurante el proceso de perforación y selección delos mejores niveles susceptibles a ser captados.

• En segundo lugar, si durante el procesoconstructivo del pozo esta grava seleccionadahaya sido dispuesta con un empaque adecuado,en el espacio anular formado entre la pared delpozo y el entubado, evitando la formación depuentes.

• En tercer lugar, si se han colocado losrespectivos tubos engravadores para efectuar lasmediciones del nivel de la grava, en los casos enque esta haya experimentado descensos paraaumentar a través de estos la misma gravautilizada durante la construcción hasta alcanzarel nivel inicial.

Si el motor asignado es de menor potencia quela necesaria, su vida útil va a ser mucho menorpor razones de sobre calentamiento.