Pruebas de Bombeo Pozos

8/10/2019 Pruebas de Bombeo Pozos

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Pruebas deBombeo yseleccin de

equipo

Hidrogeologa


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Introduccin

En la gestin de las aguas subterrneas es

indispensable una correcta realizacin de las pruebas debombeo y una adecuada evaluacin de estas, tanto paraobtener conocimientos de las variables hidrogeolgicascomo para tener control de los caudales de explotacin.


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Las pruebas de bombeo o hidrulicas, suministran datos

para la estimacin de las caractersticas hidrogeolgicasde un acufero y de la captacin en la cual se realizadicha prueba

Se han desarrollado mtodos para el anlisis de losdatos obtenidos en las pruebas, funcionales para

determinadas condiciones de flujo y geologa.


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Objetivos

Objetivo general

Describir las pruebas de bombeo como herramienta utilizada en lahidrogeologa para caracterizacin de flujo es pozos. As mismodescribir la seleccin del equipo de bombeo.

Objetivos especficos

Definir que es una prueba de bombeo, como funcionan y cuandodeben utilizarse.

Describir diferentes pruebas de bombeo.

Describir la seleccin del equipo de bombeo


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Prueba de bombeo o pruebahidrulica

Es un mtodo de anlisis de uno o varios pozos de captacin deaguas subterrneas y del acufero en que se encuentran

La prueba tiene el propsito fundamental de obtener con unaprecisin aceptable, los valores de las caractersticas hidrulicas delpozo y del acufero


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Parmetros hidrulicos

Conductividad hidrulica (K)

Transmisibilidad (T),

Coeficiente de almacenamiento (S);


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Metodologa de ejecucin debombeo

Consiste en bombear un pozo que est perforado en elacufero que se desea estudiar, durante un cierto tiempo

Determinar el caudal y medir la evolucin del nivelpiezmetrico debida al bombeo

Para as obtener informacin sobre las caractersticas

del acufero


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Aforo

Para realizar un aforo es ms sencillo, ya que no serequiere de pozos de observacin nicamente se mideel caudal de descarga y el abatimiento del nivel del aguadentro del pozo.


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Las pruebas de aforo suministran informacinsobre:

La calidad de construccin y desarrollo del pozo

Prdidas de carga a la entrada del agua al pozo

Caudal de bombeo ptimo y profundidad a la que sedebe colocar la bomba.


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Informacin preliminar

La geologa e hidrologa superficial

La litologa, el espesor y sus lmites

horizontales

Caractersticas geolgicas y comportamiento delas rocas que lo limitan


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Muchos de los mtodos utilizados para la interpretacinde los datos en las pruebas de bombeo, se basan en lahiptesis de que el acufero es de extensin infinita.

Aunque estos acuferos no existen, la mayora tienen talextensin lateral, que para fines prcticos puedeconsiderarse como infinita.

Existen otros acuferos que tienen poca extensin,limitada por un material impermeable


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Eleccin del sitio de prueba

Las condiciones hidrolgicas del sitio no deben cambiar en distanciascortas y deben ser representativas de la zona de estudio

El sitio donde se localiza el pozo debe ser de fcil acceso para el personaly el equipo

Se deber conocer el diseo final y materiales geolgicos atravesados porlos pozos de bombeo y observacin

Los pozos de observacin deben estar, en general, entre 10 y 100 m deseparacin del pozo de bombeo


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Caractersticas del pozo debombeo

Los pozos construidos para pruebas de bombeo no necesariamenterequieren de un gran dimetro

La bomba debe ser capaz de operar continuamente por 3 4 das auna descarga constante.

La capacidad de la bomba y la magnitud de la descarga, debern ser losuficientemente grandes para producir abatimientos medibles en el pozo debombeo y piezmetros ubicados a distancias mximas de entre 100 y 200m del pozo de extraccin.


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Medicin del caudal deextraccin

Volumtrico: El recipiente debe ser de tal capacidad, que el tiempo dellenado sea de cuando menos 20 segundos, a fin de que el error que secometa sea mnimo. En la prctica, este mtodo puede ser usado si el

caudal es bajo (


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Medicin de la profundidad delnivel del agua

Los instrumentos ms usados para medir el nivel del agua son lassondas elctricas, formadas por dos conductores, que al hacercontacto con el agua cierran el circuito y hacen que se accione unampermetro, luz, alarma y/o combinacin de ellos


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Las caractersticasprincipales

El cable de la sonda debe estar graduado en toda su longitud, conmarcas cada dos metros, con la numeracin correspondiente.

La longitud total de la sonda debe ser mayor que la profundidad delnivel dinmico mximo.

El cable de la sonda debe ser inextensible, ya que a grandesprofundidades (p ej,>100 m) pueden producirse alargamiento porefecto de esfuerzos de tensin.


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Existen dispositivos automticos que registran en forma continua los

cambios en el nivel del agua y an aquellos que se pueden

programar para que registren los niveles a intervalos de tiempodeseados, pero estos dispositivos requieren de piezmetros (pozosde observacin) de gran dimetro y que en el pozo de bombeo seinstale dicho dispositivo antes de colocar la bomba.


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Mtodo de bombeo

Mtodo de Neuman

Desarroll una teora sobre la cual se basa en parmetros fsicos biendefinidos de un acufero libre.

El autor considera al acufero como un sistema compresible y al nivel freticocomo un lmite de dicho sistema, pero en movimiento.

Reconoce la existencia de componentes de flujo en sentido vertical y establece

que la solucin del descenso del nivel es una funcin de la distancia (r) alpozo de bombeo.


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Mtodo de Theis

Desarroll una frmula para rgimen de flujo transitorio, en la cual, se introduce elfactor tiempo y el coeficiente de almacenamiento. En el trabajo de Theis se consideraque el caudal de descarga de un pozo en un acufero confinado es directamenteproporcional a los abatimientos multiplicados por el coeficiente de almacenamiento.

Debido a que el agua bombeada de un acufero confinado proviene de la reduccinde su almacenamiento, el nivel piezmetrico descender continuamente, siempre ycuando el acufero sea de extensin infinita

Esta es la manera mas conveniente de analizar conceptualmente la prueba derecarga


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QU ES UNA BOMBA?

Es una mquina generadora, que absorbe energamecnica y la restituye en energa hidrulica alfluido que la transita; desplazando el fluido de un

punto a otro.


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Un equipo de bombeo es untransformador de energa,transfiere la energa al fluidoque circula en l, y as poder

vencer las prdidas de fricciny por elevacin que se tienenen la conduccin.

El equipo de bombeo consistede dos elementos bsicos; una

bomba y su motor.

QU ES UN EQUIPO DEBOMBEO?


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Seleccin de equipo debombeo

Pasos para la eleccin de un equipode bomba Los pasos bsicos para laeleccin de cualquier tipo de bombason:

Determinar el caudal de bombeo. Calcular la altura manomtrica total. Estudiar las condiciones del liquido. Elegir la clase y tipo de bomba.

Dimetro del entubado del pozo. Caractersticas del lquido. Gravedad especifica.

Para seleccionar unequipo de bombeo sedeber tener unconocimiento completodel sistema en quetrabajar la bomba y

motor, caso contrariopuede hacer unaseleccin errnea quecausar el malfuncionamiento de labomba, lo que a su vez

afectar a la eficiencia yeficacia del sistema.

Caractersticas para la


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Caractersticas para laseleccin de la bomba

Nmero de unidades.El nmero de unidades debombeo depender del

caudal de bombeo y de susvariaciones, y de lanecesidad de contar con unaunidad de reserva paraatender situaciones deemergencia.

Capacidad de labomba.Los tipos ms comunes debombas son: 5 GPM, 10GPM. 20 a 27 GPM y 35 a85 GPM. En la seleccin deuna bomba, no se debeelegir una que bombee msagua de la que el pozopuede manejar. Si el pozo sesobre bombea, se puedearruinar la bomba tratandode sacar el agua que no estall.


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Tipos de bombas Las bombas generalmenteutilizadas en los sistemas

de abastecimiento de aguay de saneamiento son lascentrfugas.

centrfugas

son las que msventajas ofrecen en elcampo especfico deinstalaciones elevadorasde agua en pozosprofundos.


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Son accionadas a travs de un eje de transmisin concntrico ala tubera de impulsin, y directamente acoplado al motorelctrico o de otro tipo, que est en superficie.

Su mayor aplicacin es la extraccinde agua de pozos profundos, para

irrigacin, abastecimiento municipal yabastecimientos industriales

Bomba vertical sumergida con motorelctrico en superficie.


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Donde tanto el motor elctrico como los cuerpos de bombatrabajan conjuntamente por debajo del nivel del agua.

Son alimentados mediante corriente elctrica atravs de un cable conductor que va unido

directamente a los terminales del motor, con

los debidos aislamientos y protecciones para

este tipo de condiciones de trabajo.

Estas bombas suelen funcionar a2.900 r.p.m., frente a las 1.450 r.p.m.de las de eje vertical, Debido a su

menor nmero de vueltas por minuto.

Funciona en pozos profundos y no sondirectamente inspeccionables.

Sumergible


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La disposicin del eje de giro horizontal presupone que la bomba yel motor se hallan a la misma altura; ste tipo de bombas seutiliza para funcionamiento en seco, exterior al lquido bombeadoque llega a la bomba por medio de una tubera de aspiracin.

Bomba centrfuga horizontal


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Tipo de fuente Tipo de bombarecomendada

Pozo profundo. - Bomba centrifuga vertical,

sumergible (cilndrica,angosta).

Pozo excavado para aguapotable.

- Bomba centrifuga verticalsumergible- Bomba centrifugahorizontal, no sumergible- Bomba centrifuga vertical,no sumergible

FRECUENTES

APLICACIONES


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TIPO DEBOMBA

VENTAJAS DESVENTAJAS

Bomba deeje

Horizontal

Mquinas simples y verstiles.Facilidad de instalacin,

operacin y mantenimiento.Economa en su adquisicin ymantenimiento.

Pueden ubicarse en un readistante del punto de captacin,favoreciendo su ubicacin enlugares seguros y libres deinundacin, aluviones, etc.

Pueden ser utilizadas para elbombeo de considerablescaudales a elevadas alturas.

Presenta limitaciones en laaltura de succin (mximo 7

metros), limitado por lapresin atmosfrica, latemperatura y la altitud dellugar de operacin.

Para ser instaladas requierenmayor rea superficial que laque demanda una bomba deeje vertical.

Son sensibles a perder elcebado durante la operacinafectando al servicio que

presta.


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TIPO DEBOMBA

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Bomba

sumergible

La bomba y motor trabajan

como un conjunto nicosumergidos en el agua.

Econmicamente ventajosapara pozos muy profundos.

Por debajo de 20 metros sonms ventajosas que lasbombas de eje vertical.

Gran dificultad en la instalacin

la bomba, debido al que motorva sumergido.

Alto costo inicial del motor.

Se debe evitar el arranque de labomba fuera del agua. Muysensible al ingreso de arenas yagua al motor.


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Los grupos con motor elctrico sumergible necesitan decables conductores, a travs de los cuales se suministra laenerga necesaria para su funcionamiento. La seccin delcable depende esencialmente de la intensidad de corriente

que ha de soportar y de su longitud

SELECCIN DEL CABLE ELCTRICO


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Con el uso de vlvulas de paso completo es decir aquellasque no oponen resistencia al paso del flujo podemosoptimizar la operacin de las bombas en la descarga de lasmismas. Este tipo de instalaciones presentan ahorros

considerables en el consumo de energa y pueden sustituir aluso tradicional de instalacin de vlvulas check-compuerta-mariposa.

La seleccin adecuada de vlvulas provoca menores

esfuerzos de operacin al equipo de bombeo, por ello nodebemos hacer a un lado la importancia de dicha seleccin.

SELECCIN DEVLVULAS


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Motores elctricos

Son las mquinas motrices ms empleadas para propulsar demanera simple y eficiente las bombas utilizadas en lossistemas de saneamiento. Sus ventajas radican en su

reducido tamao y peso en comparacin con otros sistemasmotrices; en su limpieza, no contaminan el medio ambiente yproducen menos ruido.

Motores a combustin

Los motores diesel, de gasolina y de gas natural o propanoson motores de combustin interna que se emplean paraaccionar bombas en general.

SELECCIN DE

MOTORES


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