CAPTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS.docx

7/28/2019 CAPTACIN DE AGUAS SUBTERRNEAS.docx

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INTRODUCCINEn este captulo hablaremos sobre captacin de aguas subterrnea ya que es un tema demucha importancia hoy en da las etapas para la captacin y ms que todo lo quedebemos tener en cuenta para un buen estudio de la extraccin de aguas subterrneas.

CAPTACIN DE AGUAS SUBTERRNEAS

Estudios hidrogeolgicos Captacin Terminacin de sondeos

LA EXPLORACION HIDROGEOLOGICA

Conjunto de estudios, trabajos y operaciones, llevados a cabo tanto por tcnicas directas

como indirectas, encaminados a la localizacin de acuferos, para captacin de aguassubterrneas, en cantidad y con calidad adecuadas para el fin pretendido y definicin delas condiciones ptimas de explotacin.

1 Etapa: Estudio Hidrogeolgico: Conduce a la propuesta de perforacin de sondeo,con definicin tcnica y de objetivos del mismo.

2 Etapa: Construccin de la obra de captacin.

3 Etapa: Valoracin de los resultados del sondeo, para determinacin de los

parmetros hidrulicos del acufero y de las condiciones ptimas de explotacin.

1 ETAPA DE LA EXPLORACION HIDROGEOLOGICA:

EL ESTUDIO HIDROGEOLOGICO

1.- RECOPILACION DE LA INFORMACION.2.- ESTUDIO DE LA DEMANDA DE AGUA.3.- ESTUDIO GEOLOGICO.

4.- ESTUDIO GEOFISICO.5.- ESTUDIO CLIMATOLOGICO.6.- HIDROLOGIA SUPERFICIAL.7.-ESTUDIO HIDROGEOLOGICO.

OBTENCION DE DATOS BASICOS. SINTESIS HIDROGEOLOGICA


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INDICE DE UN ESTUDIO HIDROGEOLOGICO PARA ABASTECIMIENTO URBANO A UNAPOBLACION

1.- INTRODUCCION1.1.- JUSTUFICACION DEL ESTUDIO

1.2.- LOCALIZACION GEOGRAFICA

2.- ANTECEDENTES

3.- SITUACION ACTUAL DEL ABASTECIMIENTO

4.- GEOLOGIA4.1.- MARCO GEOLOGICO4.2.- SINTESIS LITOESTRATIGRAFICA4.3.- PROSPECCION GEOFISICA4.4.- TECTONICA

5.- CLIMATOLOGIA E HIDROLOGIA

6.- HIDROGEOLOGIA6.1.- MARCO HIDROGEOLOGICO6.2.- FORMACIONES PERMEABLES E IMPERMEABLES6.3.- CARACTERISTICAS HIDROGEOLOGICAS DE LOS ACUIFEROS6.4.- INVENTARIO DE PUNTOS ACUIFEROS

7.- PROPUESTAS DE ACTUACION

8.- VALORACION DE LAS SOLUCIONES PROPUESTAS

9.- CONCLUSIONES

ANEXOS DATOS DE CAMPO E INTERPRETACION DE LA CAMPAA DE INVESTIGACION

GEOFISICA INVENTARIO DE PUNTOS ACUIFEROS

PLANOS CARTOGRAFIA HIDROGEOLOGICA CORTES HIDROGEOLOGICOS


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2 ETAPA PROPUESTAS DE CAPTACIN

CAPTACION DE AGUA SUBTERRANEA:

Toda obra destinada a obtener un cierto volumen de agua de una formacin acufera

concreta, para satisfacer una determinada demanda.

Factores a tener en cuenta: Caractersticas hidrogeolgicas del sector. Caractersticas hidrodinmicas del acufero que se pretende captar. Litologa. Volumen de agua requerido.

Distribucin temporal de la demanda. Coste de las instalaciones de explotacin y mantenimiento de laCaptacin.


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B) ACONDICIONAMIENTO DE LA PERFORACIN PARA CONVERTIRLA EN POZO DE

PRODUCCIN (Pozos verticales)

a) Esquemas constructivos bsicos

Pozos con rejilla Pozos sin rejilla

b) Diseo configuracin general del pozo

Entubaciones Cementaciones Rejillas y prefiltros Empujes y agresividad del medio

c) Diseo de la zona de admisin Velocidad de entrada, rea de huecos efectiva (Caudal de explotacin) Tipo de rejilla, ubicacin y paso Granulometra y naturaleza del prefiltro

d) Colocacin de rejillas


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e) Colocacin de prefiltros

Preparados en superficie (filtros dobles, con macizo de arena pegada conresina)Inyectados o vertidos desde superficie

C) PUESTA A PUNTO DEL POZO PARA QUE FUNCIONE CON EL MXIMO RENDIMIENTOPOSIBLE

Limpieza preliminar

Segn sistema perforacin utilizado Destruccin de cake, limpieza del prefiltro.

Desarrollo primario

Medios no consolidados Medios consolidados

Ensayos de produccin (bombeo)

Curva caracterstica (s = AQ + BQn) Valoracin de prdidas de carga

Fijacin del caudal de explotacin

Medios no consolidados

Medios consolidados

D) EQUIPAMIENTO, CONTROL, MANTENIMIENTO Y REGENERACIN DE POZOS

Tipo de bomba

a) Sumergida, eje vertical, airlift, aspiracin, pistn, vlvula.

Profundidad de aspiracin Programa de bombeo Contador volumtrico + horario Tubopiezomtrico Cloracin-desinfeccin Caseta, arqueta


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CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO

Nivel esttico. Frecuencia Nivel dinmico Capacidad especfica (Q/s) Volumen extrado Kw-h consumidos Calidad qumica Anlisis del funcionamiento

ANOMALAS DEL FUNCIONAMIENTO

Arrastre de finos Prdidas de capacidad especfica Subsidencia Anomalas equipo de elevacin

CAUSAS

Corrosin en tubera metlica Roturas tubera Obstruccin tubera. Incrustaciones Deterioro de la calidad qumica Problemas mecnicos

SOLUCIONES

Desarrollo secundario (medios mecnicos, qumicos,mixtos) Encamisamiento Otros

OBRAS DE CAPTACION

GALERIAS DE CAPTACION

Excavacin en forma de tnel, seccin apreciable y suave pendiente Elemento de captacin Medio de transporte Nulo poder de regulacin


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ZANJAS Y DRENES

Excavaciones lineales de escasa profundidad

POZOS EXCAVADOS

Excavacin manual Poca profundidad y gran dimetro Nivel piezomtrico somero Acuferos de poco espesor Problemas de arrastres Acuferos poco permeables Elevado coste

SONDEOS

Perforacin por medios mecnicos Grandes profundidades Reducido dimetro Inferior coste

Requieren

Un elemento de rotura del terreno Un motor de accionamiento Un sistema de eliminacin de detritus Un sistema de mantenimiento de las paredes

Sistemas ms comunes

Percusin Rotacin Rotopercusin


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MQUINA DE PERCUSIN


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TRICONOS

DE DIENTES CON INSERTOS DE VIDIA

VARILLAJE

Est formado por dos tipos de varillas: de doble y simple pared. Conduce el aire desde elcompresor hasta el interior de la sarta donde se mezcla con el lodo natural. Debe trabajara traccin no a compresin.

Utilidadsuspende el til de corte y los lastrabarrenastransmitir el movimiento de giro desde la mesa de rotacinconducir por su interior el aire y el fluido de perforacin.


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CONFIGURACIONES GENERAL DE LA CAPTACION

Entubaciones Cementaciones Rejillas y prefiltros Diseo de la zona de admisin

ENTUBACIONES

Es el revestimiento, aislamiento o proteccin de las paredes de la obra.

Finalidad

Impedir el derrumbe de las paredes del sondeo. Aislar acuferos de diferente calidad o niveles piezomtricos. Evitar prdidas de circulacin. Aislar zonas peligrosas de gran plasticidad y expansibilidad.

Segn la funcin

Auxiliar: Se utiliza durante la perforacin y se suele recuperar al terminar sta. A vecespuede quedarse en el sondeo como tubera definitiva, o bien por imposibilidad deextraccin.

Provisional: Se utiliza para aislar acuferos y poder estudiar sus caractersticas

independientemente.

Definitiva: Es la que se instala al final de la perforacin y queda para la explotacin de lacaptacin.

MATERIALES

ACERO AL CARBONO (el ms habitual) ACERO INOXIDABLE (Sector de la industria de alimentacin y aguas minerales) PVC-U ROSCADO (en condiciones de bajo caudal o aguas salobres)


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CEMENTACION

Es la colocacin y fraguado de suspensiones de cemento en determinadas zonas de un

pozo con diversas finalidades

Finalidad

Unir la tubera ciega del revestimiento de un pozo con la pared del taladro, rellenando el

espacio anular u otros espacios anulares (cementacin entre tuberas).

MISIONES E INTERS DE LAS CEMENTACIONES

1. Aislar la zona superior del pozo no productora

Para evitar las diversas formas de contaminacin por fluidos superficiales a travsdel espacio.

anular y en su caso, macizo de arena y grava (prefiltro). Para evitar los desprendimientos del terreno hacia las zonas de admisin (filtros). Para disminuir la corrosin en las tuberas de revestimiento protegindolas del

colapso.

2. Evitar siempre que interese la comunicacin entre acuferos

Sellar acuferos contaminados que por su mayor o menor potencial hidrulicopueden inyectar "in ascensum" o "in descendum" a travs del pozo aguas aacuferos no contaminados

impedir el vaciado incontrolado y perpetuo a otro nivel o acufero superior porflujo ascendente de un acufero inferior con mayor potencial hidrulico.

3. Cementacin entre tuberas para evitar comunicaciones no deseables entre diversos

acuferos superpuestos

4. Taponar el fondo del pozo

5. Liberar dentro de lo posible presiones radiales centrpetas contra las tuberas.


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REJILLAS

Son tubos metlicos filtrantes que juntamente con la tubera de revestimiento constituyen

la columna del sondeo.

permiten la entrada del agua al interior del sondeo. sirven de contencin de la grava artificial. permiten el desarrollo del pozo. mantienen las paredes de la perforacin evita el arrastre de materiales que no se

desea eliminar.

La seleccin de la rejilla se hace en funcin de:

la curva granulomtrica del acufero. dimetro ms adecuado. caudal que se espera conseguir en cada captacin.

Objetivo primordial

Permitir la libre circulacin del agua hacia el pozo con el mnimo posible derozamiento para evitar prdidas de carga parsitas.

DESCENSO DE ENTUBACIN Y REJILLAS


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MACIZOS, PREFILTROS, GRAVEL - PACK

A) COMO ESTABILIZADOR DE LAS PAREDES DEL SONDEO(Relleno espacio anular)

No importa la granulometra del prefiltro. Puede instalarse en cualquier tipo de medio litolgico.

B) COMO ESTABILIZADOR DE LA FORMACIN ACUFERA GRANULAR Y NO CONSOLIDADA

Es importante la granulometra del prefiltro en relacin con la granulometra del medio

acufero.

Es importante una buena tcnica de colocacin (evitar puentes, evitar segregacin de

tamaos en el prefiltro).

El empaque de gravas:

Impide que se provoquen arrastres de materiales slidos durante la explotacindel sondeo.

Aumenta la permeabilidad en el entorno del pozo. Disminuye la velocidad de circulacin del agua en su paso por el empaque. Aumenta el rendimiento especfico del sondeo al reducirse las prdidas de carga. Sirve de base para poder desarrollar el sondeo mediante la eliminacin de un

determinado porcentaje de finos.

COLOCACIN DE PREFILTROS

A ) PROCEDIMIENTOS NATURALES(Inyeccin, vertido desde la superficie)

1. Vertido por el espacio anular

Manual Pozos prof. de 0 150 m.

Adecuado en pozos construidos a percusin, sin excluir los otros sistemas.Manual ayudado con la circulacin Pozos prof. de 150 a 400 m.

Preferentemente en pozos construidos con tcnicas de rotacin y circulacin defluidos.


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2. Inyeccin hidrulica

Adecuados en pozos construidos con tcnicas de rotacin y circulacin de fluidos.

Mtodos a pozo abierto.

Mtodos a pozo cerrado.

B) PROCEDIMIENTOS ARTIFICIALES(preparados en superficie)

Se colocan como una rejilla cualquiera:

Rejillas dobles. Rejillas con macizo de arena pegada con resina (interior o exterior). Tubo base ranurado y macizo adosado con tela metlica o de plstico.


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EVALUACIN AFORO

Informan sobre:

Caractersticas hidrodinmicos del acufero

Eficiencia de la captacin

Mtodos de ensayo

A caudal constante

-Rgimen de equilibrio (permanente).-Rgimen no permanente.

A caudal variable

-Bombeos escalonados

- Ensayos de recuperacin

Parmetros que se obtienen

Caudal ptimo Radio de influencia Transmisividad Permeabilidad Prdidas de carga

El rendimiento de trabajo depende de:

la resistencia de la rocael peso de la sarta de perforacinla altura de cada de la mismael dimetro del trpanoel nmero de golpes por minutola calidad y la densidad del lodo acumulado en la perforacin


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POZOS ABIERTOS MEDIANTE MAQUINARIA

Mtodo de la HliceLa perforacin se efecta comunicando a la herramienta una velocidad de giro, unapresin en cabeza y un par de rotacin La hlice continua extrae el terreno conforme va

penetrando en l. La hlice discontinua permite un mayor dimetro de perforacin, alactuar la accin del par motor en una menor longitud de herramienta de corte

Mtodo de la Cuchara bivalvaLa entubacin tambin se realiza con anillos de hormign con el mtodo de hinca,Consiste en excavar en el interior de los anillos de hormign, de tal forma que stos bajan

por su propio peso al quedar descalzados por la extraccin del terreno situado bajo ellosLa perforacin finaliza cuando se equilibra el peso de los anillos con el rozamiento lateralcon el terreno (20 30 m)

Elementos de un equipo de perforacin a percusin:

1. Sarta de perforacin:

a) TrpanoHerramienta que realiza la rotura, disgregacin y trituracin de la roca. Se masaconsiderable puede llegar a varias toneladas.Partes de un trpano

Cuello. Parte cilndrica situada inmediatamente debajo de la rosca Cuadro de llave. Estrangulamiento de seccin cuadrada en el que se agarran las

llaves para aflojar o apretar la herramienta sobre el barrn.

Cuerpo del trpano. Hendiduras longitudinales separadas por sus guas, por lascuales asciende el lodo cuando el trpano se introduce en l.

Boca: extremo que golpea el fondo.b) Barrn

Barra cilndrica de acero forjado que va enroscada al trpano. Dota a la sarta de peso y le

sirve de gua, contribuyendo a la verticalizacin del sondeo. Longitud entre 3 y 5 m con

peso de hasta 1 tn.

c) Destrabador o tijera.Es un elemento de seguridad ante posibles agarres del trpano. Consta de dos eslabonesque permiten un juego longitudinal de 30 cm gracias al cual se puede golpear hacia arriba,mediante tirones del cable, y utilizar la masa de ste, de la montera y de la parte superiorde la tijera para resolver pequeos atranques del trpano.


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d) MonteraColocado en la parte superior de la sarta sirve para unirla al cable. La unin se hacemediante un buln que se aloja en el interior de la montera. La sujecin del cable al bulnse realiza por medio de una moa.

2. CableDe l depende la sarta y por l se couU_ _Ymunica el movimiento de vaivn, que a su vezle transmite el balancn de la sonda.El cable est sometido a un duro trabajo debido a las tensiones alternantes, las sacudidasque se producen al tensar, el desgaste continuo producido por el agua y el lodo, etc.La torsin de estos cables debe ser a la izquierda, para que al ponerse en tensin yproducirse el descableado y girar, lo hagan de izquierda a derecha, o sea en el sentido de

apretar las rocas de las herramientas que componen la sarta.

3. Sonda o mquina perforadoraSu funcin es mover la sarta de perforacin, extraer los detritus y colocar las entubaciones

de revestimiento. El dispositivo ms utilizado para el movimiento de la sarta es elbalancn, que obtiene su movimiento oscilante por medio de un mecanismo de biela ymanivela. La longitud de la manivela controla la altura de cada del trpano

4. Cucharas de limpiezaSe utilizan para la extraccin del detritus. Son unos tramos de tuberas, terminados en suparte inferior en una vlvula, que puede ser plana ,de dardo y de mbolo. La plana,tambin llamada de charnela o de clapeta, es ms usada para la extraccin del detritus.

5. Accesorios

Campana de friccin. Se usa en pesca sencillas. El agarre es slo por friccin de susparedes con la superficie de la pieza, por lo que no aguanta el golpeo hacia arriba.La pieza se centra, se introduce la campana y se golpea fuertemente hacia abajo,extrayndola seguidamente.

Campana de combinacin. Se emplea si no se ha conseguido destrabar laherramienta mediante golpeo y despus de haber cortado el cable

Golpeador. Se utiliza cuando la herramienta, sin tijeras, ha quedado acuada en elsondeo. El cable de perforar se mantiene tenso y utilizndolo como gua sedescuelga por l el golpeador.

Gancho centrador. Se utiliza para centrar el trpano. Corta cables. Su misin es cortar el cable lo ms cerca posible de la montera.


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CONCUSIONESEn este trabajo se a podido apreciar cmo se podemos realizar un estudio de aguassubterrneas y cmo podemos extraerlas para asi poder hacer un buen estudiohidrogeolgico dentro de una comunidad

BIBLIOGRAFAALLER L. BENNET T. LEHR J. PETTY R. & G. HACKETT. 1987.DRASTIC: a standardized system for evaluating ground water pollution potential using

hydrogeologic settings. U.S. EPA /600/2-87-036: 1-455. Oklahoma.AUBOUIN, J. R. BROUSSE y J. LEHMAN 1980.Tratado de geologa. T. III. Tectnica, tectonofsica y morfologa. Omega: 1-642.Barcelona.

AUGE, M. y HERNANDEZ, M. 1984.Caractersticas geohidrolgicas de un acufero semiconfinado (Puelche) en la Llanura

Bonaerense. Su implicancia en el ciclo hidrolgico de las Llanuras dilatadas". ColoquioInternacional sobre Hidrologa de Grandes Llanuras. Actas (II): 1019-1041. Buenos Aires -

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