INFORME SOBRE CAPTACIONES SUBTERRANEAS.
LUIS CARLOS DIAZ LOBO
ANTONIO JUAN ACEVEDO PEINADO
MARIA JOSE BECHARA MESTRA
JHON MARIO MERCADO YANES
JOSE JAVIER SALGADO OTERO
ACUEDUCTO
ING. KAREN GALVAN
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
MONTERIA CORDOBA
13/10/2015
CONTENIDO
1 INTRODUCCION .............................................................................................. 2
2 OBJETIVOS ..................................................................................................... 3
3 DEFINICION DE CAPTACION SUBTERRANEA............................................. 4
3.1 CLASIFICACION DE LOS ACUIFEROS ........................................................................ 4
3.2 ETAPAS PARA LA CAPTACION DE AGUAS SUBTERRANEAS.................................. 5
3.2.1 EXPLORACION ...................................................................................................... 5
3.2.1 EVALUACION ......................................................................................................... 6
3.2.2 EXPLOTACION ...................................................................................................... 6
4 TIPOS DE CAPTACIONES SUBTERRANEAS ............................................... 8
4.1 POZOS EXCAVADOS .................................................................................................... 8
4.2 POZOS BARRENADOS O TALADRADOS .................................................................... 9
4.3 POZOS HINCADOS ....................................................................................................... 9
4.4 POZOS PERFORADOS ............................................................................................... 10
4.4.1 PERFORACION POR PERCUSION...................................................................... 10
4.4.2 PERFORACION HIDRAULICA ROTATORIA ........................................................ 10
4.4.3 PERFORACION POR PERCUSION Y ROTACION ............................................... 10
4.5 CAPTACIONES HORIZONTALES ............................................................................... 12
5 CONSIDERACIONES PARA LA ESCOGENCIA DEL TIPO DE CAPTACION
SUBTERRANEA ................................................................................................... 13
5.1 SEGURIDAD ................................................................................................................ 13
5.2 LEJANA DE TODA FUENTE DE CONTAMINACIN .................................................. 13
5.3 ACCESOS .................................................................................................................... 13
5.4 CERRAMIENTOS Y PROTECCIN SANITARIA ......................................................... 14
5.5 FACILIDAD DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO ..................................................... 14
5.6 SOBRE LA VULNERABILIDAD Y CONFIABILIDAD ................................................... 14
6 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................. 15
1 INTRODUCCION
En el presente trabajo se dan a conocer los tipos de captacin subterrnea
existentes y de uso comn en proyectos de acueducto, sabiendo que las obras
captaciones subterrneas requieren un conocimiento tanto del suelo como la
hidrulica del agua subterrnea. Generalmente tiene uso primario cuando no
existe una fuente de abastecimiento superficial factible en la regin que
contempla el proyecto. Por tanto para la determinacin de la viabilidad de la
captacin de agua subterrnea deber cumplir tres etapas, las cuales son:
exploracin, evaluacin y explotacin.
2 OBJETIVOS
Identificar el tipo de captaciones subterrneas que existen y pueden ser
usadas, segn el Reglamento Tcnico de Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico.
Determinar el tipo de captacin subterrnea ms apropiada segn el proyecto a ejecutar.
Conocer las etapas que debe cumplir un tipo de abastecimiento de agua subterrnea.
3 DEFINICION DE CAPTACION SUBTERRANEA
Un acufero es la formacin geolgica capaz de proporcionar agua en cantidad y
calidad suficiente para las necesidades del hombre con un costo razonable.
(Lpez Cualla, 1995)
Una captacin de agua subterrnea es toda aquella obra destinada a obtener un
cierto volumen de agua de una formacin acufera concreta, para satisfacer una
determinada demanda.
La eleccin del tipo de captacin vendr condicionada en esencia por los
siguientes factores:
Caractersticas hidrogeolgicas del sector.
Caractersticas hidrodinmicas de los materiales acuferos que se pretenda
captar.
Volumen de agua requerido.
Distribucin temporal de la demanda.
Coste de las instalaciones de explotacin y mantenimiento de la captacin.
En definitiva se trata de conseguir un equilibrio entre los aspectos tcnicos y
econmicos.
3.1 CLASIFICACION DE LOS ACUIFEROS
De acuerdo con el grado de confinamiento de la formacin geolgica saturada, los
acuferos se pueden clasificar como:
ACUIFERO NO CONFINADO: Aquellos en los que no existe una formacin
confinante superior; y al perforar el pozo el agua subir hasta el nivel
piezmetro o profundidad de saturacin del medio.
ACUIFERO CONFINADO (ARTESIANO): Aquellos que se encuentran
encerrados por capas confinantes impermeables, denominadas
acucierres. Al perforar el pozo, el agua subir por encima del acuicierre
superior, debido a que el nivel piezometrico estar por encima del acuicierre
superior del acufero. (Lpez Cualla, 1995)
IMAGEN 3.1 CLASES DE ACUIFEROS
Fuente: tomado de (Lpez Cualla, 1995)
3.2 ETAPAS PARA LA CAPTACION DE AGUAS SUBTERRANEAS
El desarrollo de los recursos de agua subterrnea para su utilizacin en el
abastecimiento a comunidad se cumple en tres etapas, las cuales son:
3.2.1 EXPLORACION
Esta etapa consiste en la localizacin del acufero o depsito de agua
subterrnea mediante diferentes mtodos.
Los mtodos de exploracin pueden ser geolgicos o geofsicos, y cada uno de
ellos puede ser superficial o profundo.
Para la exploracin por mtodos geolgicos se recurre a la interpretacin de
mapas, perforaciones en campo, fotogrametra y fotointerpretacin. Mientras que
los mtodos geofsicos se apoyan en mtodos como la refraccin ssmica,
resistividad elctrica y perfiles elctricos.
3.2.1 EVALUACION
Consiste en la evaluacin del caudal mximo de produccin del acufero, teniendo
en cuenta parmetros hidrogeolgicos y de produccin del acufero durante el
bombeo de agua en un pozo, manteniendo un balance favorable entre el bombeo
de agua y extraccin de esta. cabe resaltar que el descenso del nivel piezmetro
del acufero es un cambio inmediato de lo anteriormente dicho.
Es claro que se debe conocer los conceptos de produccin del acufero y
produccin del pozo. El primero es el caudal mximo obtenido sin que exista una
disminucin perjudicial en la altura hidrulica que impida el flujo de agua en
cantidad suficiente hacia el pozo y el segundo es el caudal mximo obtenido de
manera que se evite un descenso del nivel de agua en el pozo por debajo de la
tubera de succin.
3.2.2 EXPLOTACION
Despus de determinar la localizacin y evaluar la hidrulica de la fuente de agua
subterrnea se deben considerar las estrategias ptimas de desarrollo, interaccin
entre la explotacin del agua subterrnea y el balance del agua en la cuenca.
En la explotacin se recurre a la perforacin de ms de un pozo. La superposicin
de las reas de influencia de cada uno de los pozos trae consigo la reduccin de
la produccin total del sistema de pozos.
IMAGEN 3.2 PORCENTAJE DE INTERFERENCIA DE LA PROPUCCION DE LOS POZOS
Fuente: tomado de (Lpez Cualla, 1995)
Si se tiene una comunidad pequea ubicada en una zona rural, es suficiente la
construccin de un solo pozo. Sin embargo, al aumentar el caudal demandado es
necesario construir un mnimo de dos pozos de produccin ms un pozo de
reserva por cada cinco pozos de produccin. El caudal de diseo de cada pozo
deber ser igual a la suma de los caudales individuales de cada pozo. (Lpez
Cualla, 1995)
4 TIPOS DE CAPTACIONES SUBTERRANEAS
Un pozo es una estructura utilizada para captar el agua subterrnea de un
acufero. Existen diferentes tipos de pozos, segn su forma de construccin y la
manera de captar el agua.
4.1 POZOS EXCAVADOS
Son pozos superficiales cuya profundidad esta entre 3,5m y 10m. A causa de lo
anterior son fcilmente contaminables, por lo cual debe preferirse, en lo posible,
construir pozos ms profundos.
Su excavacin se hace manualmente y de seccin circular, cuyo dimetro puede
variar entre 0,8 y 1,5m. Con el fin de evitar la contaminacin superficial, debe
revertirse el pozo e su parte superior(los primeros 5m) con metal, concreto, tubos
de cemento o de gres, o ladrillo.
IMAGEN 4.1 POZOS EXCAVADOS CON CAMINSA DE CONCRETO
Fuente: Tomada del Libro de Lpez, Cualla 2003.
4.2 POZOS BARRENADOS O TALADRADOS
Son pozos tambin superficiales, pero a causa del mtodo de construccin son de
menor dimetro. Para su construccin se puede emplear u barreno o taladro,
manual o mecnico. Estos pozos deben protegerse por medio de un revestimiento
similar al de los pozos excavados.
4.3 POZOS HINCADOS
Como su nombre lo indica, la construccin de un pozo hincado consiste en
enterrar una tubera (generalmente de hierro forjado), golpendola en su parte
superior con mazo o martinete. Por este mtodo se alcanzan profundidades del
orden de 25m en suelos relativamente blandos y puede abastecerse un conjunto
de casas pequeo.
La tubera de hinca es de 2 o menos (dependiendo de la hinca y de las
necesidades de caudal). En su parte inferior se coloca una punta que tiene un
dimetro mayor que el de la tubera, en la cual se perforan orificios con un
dimetro de 1/8 a 1/6 para dejar el agua y retener las partculas de arena del
acufero.
IMAGEN 4.2 POZOS HINCADOS Y TALADRADO
Fuente: Tomada de Google.
4.4 POZOS PERFORADOS
Este tipo de pozos es el ms adecuado para suministro de agua a poblaciones de
cierto tamao o instalaciones industriales. Por la naturaleza de su construccin
son pozos profundos (se puede llegar fcilmente a 150m) y, por tanto, los de mejor
calidad de agua; pueden atravesar cualquier tipo de formacin geolgica, lo cual
es una limitante de los pozos anteriores.
Existen 3 mtodos de perforacin, los cuales son:
4.4.1 PERFORACION POR PERCUSION
La construccin de un pozo perforado por percusin se hace dejando caer un
barreno pesado (o martinete) dentro del hueco, el cual al llegar al fondo rompe el
material de la formacin. Por medio de un motor se levanta el barreno y se le echa
agua al pozo para extraer el material disgregado por medio de una bomba o de
una cuchara cilndrica.
4.4.2 PERFORACION HIDRAULICA ROTATORIA
Con este mtodo se usa agua a presin para ir extrayendo el material por el
elemento rotatorio. El agua se reutiliza, previa sedimentacin de la misma. En el
caso de perforaciones en suelos blandos, al tubo de revestimiento se le da un giro
permanente; dicho tubo tiene como primer elemento un tubo con un borde cortante
de acero.
Cuando la perforacin se realiza a travs de materiales duros, el hoyo se hace con
tubera de perforacin, en cuyo extremo inferior se acopla una broca (de diamante
u otro material resistente).
4.4.3 PERFORACION POR PERCUSION Y ROTACION
Este es un sistema de perforacin que combina los dos mtodos anteriores.
IMAGEN 4.3 POZOS DE PERCUSION Y ROTACION
Fuente: Tomada de Google.
IMAGEN 4.4 POZO PERFORADO A) BOMBEO SUPERFICIAL Y B) BOMBA SUMERGIBLE
Fuente: Tomada de Google.
4.5 CAPTACIONES HORIZONTALES
En la actualidad la construccin de galeras es un sistema poco utilizado, debido al
elevado coste econmico y a sus propios condicionantes, sin embargo existen
algunas excepciones, tal es el caso de las islas Canarias, donde este tipo de
captacin tienen un notable desarrollo. Esto es debido a la existencia de una
determinada estructura hidrogeolgica, con la presencia de gran cantidad de
acuferos colgados de extensin reducida y a la gran escasez de agua existente.
La construccin de una galera se realiza normalmente por medios rudimentarios,
pico y pala, y en ocasiones se utilizan explosivos. A veces, si el tamao de la
galera lo permite, pueden realizarse perforaciones en el interior (tal es el caso de
la "Galeria de Los Suizos" en Alicante). El principal inconveniente que presentan
este tipo de captaciones es el nulo poder de regulacin ejercido sobre los recursos
hdricos, ya que actan como manantiales normales, con caudales muy reducidos
durante el estiaje, incluso pueden llegar a desaparecer, y caudales muy
importantes durante las pocas hmedas, cuando las demandas solicitadas son
muy reducidas o inexistentes, lo que da lugar a la prdida irremediable de los
volmenes de agua drenados
IMAGEN 4.5 GALERIAS Y DRENES
Fuente: Tomada del Google.
5 CONSIDERACIONES PARA LA ESCOGENCIA DEL TIPO DE
CAPTACION SUBTERRANEA
Las caractersticas mnimas de pozos o galeras filtrantes, as como su ubicacin,
deben seguir las condiciones bsicas descritas a continuacin:
5.1 SEGURIDAD
La obra de explotacin del agua subterrnea debe garantizar la operacin de la
toma de agua. En particular, el pozo o los pozos deben garantizar dos veces el
caudal medio diario esperado durante el perodo de diseo para los niveles bajo y
medio de complejidad y tres veces el caudal medio diario para los niveles medio
alto y alto de complejidad.
5.2 LEJANA DE TODA FUENTE DE CONTAMINACIN
En general, los pozos deben estar alejados de toda fuente de contaminacin real o
potencial, estableciendo una distancia suficiente para proteger los pozos del efecto
de la fuente contaminante.
En particular, se establece una distancia mnima de 100 metros entre la captacin
de agua subterrnea y elementos tales como pozos spticos, letrinas y campos de
infiltracin.
En caso de que las condiciones geolgicas lo permitan, esta distancia mnima
puede variar, siempre que el diseador presente un estudio que justifique que a
una distancia menor no se presentar problemas de contaminacin en un pozo.
5.3 ACCESOS
Los pozos deben ubicarse en un lugar de fcil acceso y en una zona no inundable.
5.4 CERRAMIENTOS Y PROTECCIN SANITARIA
La zona aledaa al pozo debe contar con los medios de proteccin y cercados
necesarios para evitar la entrada de personas y animales extraos. Igualmente,
sobre la cuenca deben tomarse todas las medidas legales necesarias para
asegurar la calidad del agua y la proteccin de la cuenca, establecidas en el literal
B.3.3.3.1.
5.5 FACILIDAD DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO
La captacin debe ser fcil de operar y debe disearse de tal forma que opere con
el mnimo de mantenimiento.
5.6 SOBRE LA VULNERABILIDAD Y CONFIABILIDAD
En caso de existir un elevado nivel de vulnerabilidad de la captacin a eventos
como sismos, inundaciones, contaminacin y otras amenazas posibles, segn lo
establecido en el captulo G.7- VULNERABILIDAD Y REDUCCIN DE RIESGOS,
la captacin debe ser redundante en los niveles medio alto y alto de complejidad.
6 BIBLIOGRAFIA
Elementos de Diseo para Acueducto y Alcantarillado Ricardo A. Lpez
Cualla 2da Ed.
Reglamento Tcnico de Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico
RAS 2000.
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