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Boletín Interno- LHUMSS 2002

GUIA PRÁCTICA PARA EL DISEÑO DE GALERÍAS FILTRANTES MEDIANTE UNA

BASE DE DATOS REFERENCIAL Y MODELACIÓN MATEMÁTICA

TRIDIMENSIONAL Mauricio F. Villazón Gómez

INTRODUCCION

Toda ser vivo sobre la faz de la tierra depende del agua para su subsistencia. El hombre la requiere para su uso doméstico, en la industria y para la agricultura, como consecuencia del incremento de la población mundial y el mejoramiento de sus condiciones de vida, se ha generado un aumento extraordinario en la demanda de agua, que no siempre es posible satisfacer. Estas necesidades y la frecuente escasez de este recurso no permiten disponer de la suficiente cantidad del recurso, motivo por el cual las civilizaciones han explotado los recursos hídricos subterráneos permanentemente. A lo expuesto anteriormente se puede agregar que en los últimos años, y principalmente en las regiones mas deprimidas económicamente, se ha visto una creciente migración de los pobladores hacia los centros urbanos, razón por la cual muchas de las obras son abandonas y se deterioran. Hechas las consideraciones de las condiciones actuales del sistema de producción agrícola y viendo las deficiencias y desventajas con las que cuenta nuestro país en este rubro, es conveniente apoyar el área de producción agrícola, pecuaria y el saneamiento básico principalmente en el área rural, para aprovechar las condiciones naturales, mejorar las condiciones de vida, evitar la migración y combatir la pobreza; por estas razones, se escogió las galerías filtrantes como la forma mas económica para captar agua sub superficial en periodos de estiaje.

Definición de galería filtrante

Una galería filtrante es un conducto o túnel con perforaciones para captar agua, construido por debajo del nivel freático sobre el lecho de un río. Las galerías se diseñan para captar el flujo subsuperficial, que escurre a través del material permeable del río, o adicionalmente el flujo superficial. Las galerías pueden descargar su flujo ya sea por gravedad o por bombeo.

Figura 1 Esquema de una Galería Filtrante.

OBJETIVOS

Objetivos generales

• Estudiar el comportamiento teórico de la galería filtrante implementada en el medio poroso.

• Modelar matemáticamente y en condiciones reales una galerías filtrantes.

• Presentar una metodología de diseño. • Generar una base de datos con la información

de algunas galerías filtrantes en los departamentos indicados

• Presentar resultados, recomendaciones y comparar el funcionamiento de las galerías existentes.

Objetivos específicos.

• Formular una metodología para la modelación tridimensional del flujo subterráneo en una galería filtrante.

• Estudio de diferentes escenarios de simulación, tomando como galería piloto la de Río Seco Tarata.

• Crear una base de datos con algunas de las mas importantes galerías de Bolivia y ver el grado de eficiencia de cada una de ellas.

• Validación del modelo computacional, a través de la comparación del comportamiento real de una galería filtrante, con datos medidos in situ.

• Excavación de calicatas, extracción de muestras para su posterior granulometría.

• Pruebas de recuperación de acuífero para determinación de la conductividad hidráulica.

• Aplicación del Modelo Computacional Visual Modflow v2.8.2 a la simulación de las galerías filtrantes en medio porosos.

• Identificación de los problemas puntuales existentes en las galerías visitadas.

• Proponer alternativas de solución a los problemas detectados, de acuerdo a los niveles


generales de servicio y funcionamientos normados y requeridos.

METODOLOGÍAS PARA DETERMINACIÓN DE

CONDUCTIVIDADES HIDRÁULICAS Y

FACTORES QUE AFECTAN A ESTA.

En el presente trabajo se realizo una recopilación bibliográfica de una gran cantidad de métodos para la determinación de conductividades hidráulicas, también se elaboraron planillas automáticas, en Microsoft Excel, de los métodos mas aplicables, entre estos métodos tenemos los siguientes:

Métodos indirectos para determinar la

permeabilidad.

Muchos métodos los directos e indirectos, han sido creados para determinar la permeabilidad de los suelos y rocas. Dos métodos indirectos son descritos aquí. La permeabilidad de las arcillas y limos puede ser calculada de datos recavados de tests de consolidación utilizando la siguiente ecuación desarrollada por Terzaghi (1943)

Donde: Tv = Es el factor tiempo de un porcentaje de consolidación K = Coeficiente de permeabilidad w = Densidad del agua mv = Coeficiente de cambio de volumen del material t = El tiempo requerido para alcanzar ese grado de consolidación

H = Mayor distancia de ruta de drenaje

La permeabilidad de filtros de arena limpios pude ser calculada por diferentes formulas como la que sigue a continuación, esta fue desarrollada por HAZEN (1911):

Donde:D10

C

D10 = 0.025

C = 90

k = 0.0563 cm/seg = 48.6 m/dia

Método de HAZEN

= Tamaño efectivo en centímetros= Coeficiente que varia de 40 a 150

Coeficiente Adimensional C

C Arenas y gravas (para cualquiera o todas las siguientes aplicaciones)

40-80 Muy fina, bien gradada o con una apresiable contidad de finos menores al tamiz Nº 200

80-120 Medianamente grueso, pobremente gradado; limpio, grueso pero bien gradado

120-150 Bastante grueso, muy pobremente gradado, limpio

210sec)/( DCk cm =

Métodos de laboratorio para determinar la

permeabilidad.

Los métodos de laboratorio más comunes y utilizados son: 1.- De la carga hidráulica constante

Pantalla para retener muestra

h

L MuestraCilindro de área A

Rebosadera para mantener una

Recipiente para medir

carga constante

Fuente constante

Agua

el volúmen en un tiempodado

de agua

Agua

Muestra

AguaAgua

Figura 2 Esquema del ensayo

2.- De la carga hidráulica variable

2Ht

mkT

vwv γ

=


Pantalla para retener muestra

Muestra

Cilindro de área "A"

1h

L

oh

Tubo de vidrio de área "a"

Muestra

Figura 3 Esquema del ensayo

MÉTODOS DE CAMPO PARA DETERMINAR

LA CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA

Para la determinación del coeficiente de permeabilidad en el campo (in situ), existen variados métodos y que se aplican de acuerdo a las características del acuífero, y a continuación citamos los mas utilizados que son:

Bombeo de un acuífero libre, con pozos de

observación y flujo estable

h

Pozo de bombeo

1 h2 h3

Pozos de observación

Nivel originaldel agua

H

r

1

r2r

3

Pozo de bombeo

Planta

Elevación

Localización típica de pozosde observación

Estrato impermeable (acuiclusa) R

Figura 4 Ilustración de un acuífero libre, con pozos de observación y bombeo a una rata

constante

Bombeo de un acuífero libre recargado por una

masa de agua superficial

m

Pantalla positivaA

Figura 5 Pozo real y pozo imagen ambos equidistan

de la pantalla positiva

N

r '

rn

rn

P

A'

r

A

Corriente

N

Figura 6 Vista en planta de los pozos y de los puntos

donde se medirán los descensos

Bombeo de un acuífero confinado, con pozos de

observación y flujo estable

h1 h2 h3H

r

1

r2r

3

Pozo de bombeo

Planta

Elevación

Localización típica de pozosde observación

Acuiclusa

Acuiclusa Acuiclusa

ho

PiezométricoNivel

Acuiclusa Acuiclusa

Figura 7 Ilustración de un acuífero confinado, con

pozos de observación y bombeado a una rata constante


Coeficientes de permeabilidad medidos en

calicatas

Recarga de acuífero

D = 1.6 mh = 0.75 m

K = 0.00228 m/min = 3.28145 m/dia

METODO DE RECARGA Y RECUPERACION DE ACUIFEROS

∆h

Nivel freático

Flujo de aguahacia el suelo

Nivel freático

Flujo de aguahacia la calicata

∆h

Para aplicar este método, es importante indicar, que debe iniciarse la prueba solamente cuando el flujo quede establecido, es decir que la masa de suelo alrededor del agujero o perforación haya quedado saturada, lo que indica que es necesario aplicar una buena cantidad de agua para lograr este objetivo, lo cual no es muy fácil de lograr. Además que resultan particularmente deficientes las lecturas prematuras en materiales muy permeables (gravas y arenas muy limpias), como consecuencia de la rápida depresión de la napa que ocurre durante los primeros segundos que siguen al cargar el agujero con agua.

Método de Carga Variable

Donde :F = Factor de formaS = Coeficiente de forma, del grafico

Debe cumplir con la siguiente condicion CORRECTO

R = 0.8 m

D = 0.75 m

R/D = 1.066666667

0.3375

S = 0.8 m

K = 0.00017803 m/min = 0.25636 m/dia

METODO DE CARGA VARIABLE( )( )12

12

tthh

FAk

−−

=

2RA π= DSRF π16=

50<RD

Nivel freático

Este método es simple y fue desarrollado para perforaciones superficiales, y suelos no estratificados

Método de HOOGHOUDT

S = 12 m

r = 0.8 m

P = 4.2 m

H = 0.75 m

El metodo funciona para : CORRECTO

h = 0.375 m

C = 271.71

K = 0.0011197 cm/seg = 0.9674 m/dia

Método de HOOGHOUDT

Coeficiente Adimensional C

20 nhhh +

=

Nivel freático

∆

Este es un método muy empleado, su restricción es que la distancia desde el fondo del pozo al estrato impermeable debe ser mayor que la mitad de la profundidad desde el nivel freático hasta el fondo de la calicata


Determinación de la conductividad hidráulica

en pozos de observación o piezómetros

La ecuación general para estas condiciones es la siguiente:

( )

−

=2

1

12

lnhh

ttFAk

Donde: A = Área de la tubería F = Factor de forma hn = Profundidad medida desde el nivel freático hasta el pelo del agua en (tn) tn = Tiempo transcurrido desde to ho = Profundidad inicial después de el bombeo o la recarga

31/10/01 Calic-1

12:50 p.m. 4.2 m

Tarata 4.95 m

∆t hora min

h0 = 4.81 t0 = 12:50 0 0 0

h1 = 4.72 t1 = 12:57 0:07 0:07 7

h2 = 4.71 t2 = 13:01 0:04 0:11 11

h3 = 4.68 t3 = 13:12 0:11 0:22 22

h4 = 4.64 t4 = 13:26 0:14 0:36 36

h5 = 4.58 t5 = 13:50 0:24 1:00 60

h6 = 4.53 t6 = 14:15 0:25 1:25 84

h7 = 4.46 t7 = 14:50 0:35 2:00 119

h8 = 4.4 t8 = 15:32 0:42 2:42 161

h9 = 4.34 t9 = 16:32 1:00 3:42 220

h10 = t10 =

h11 = t11 =

h12 = t12 =

h13 = t13 =

h14 = t14 =

∆h = 0.47 m Radio = 0.038 m

∆t = 220 min

Acumulado

PLANILLA DE CAMPO

Profundidad Pozo:

Fecha de la prueba: Identificación:

Nive Freatico Inicial: Hora de inicio de la prueba:

Lugar:

Nivel freatico (m) Hora de medicion

31/10/01 Calic-1

12:50 p.m. 4.2 m

Tarata 4.95 m

∆t hora min

h0/h0 = 1 log(h0/h0) = 0 0 0 0

h1/h0 = 0.852 log(h1/h0) = -0.069326 0.0049 0.0049 7

h2/h0 = 0.836 log(h2/h0) = -0.077760 0.0028 0.0076 11

h3/h0 = 0.787 log(h3/h0) = -0.104089 0.0076 0.0153 22

h4/h0 = 0.721 log(h4/h0) = -0.141877 0.0097 0.0250 36

h5/h0 = 0.623 log(h5/h0) = -0.205546 0.0167 0.0417 60

h6/h0 = 0.541 log(h6/h0) = -0.266816 0.0174 0.0590 84

h7/h0 = 0.426 log(h7/h0) = -0.370356 0.0243 0.0833 119

h8/h0 = 0.328 log(h8/h0) = -0.484300 0.0292 0.1125 161

h9/h0 = 0.230 log(h9/h0) = -0.639202 0.0417 0.1542 220

h10/h0 = log(h10/h0) =

h11/h0 = log(h11/h0) =

h12/h0 = log(h12/h0) =

h13/h0 = log(h13/h0) =

h14/h0 = log(h14/h0) =

Para: Entonces:

t1 = 7 min log(h1/h0) = -0.0563 h1/h0 = 0.8784t2 = 36 min log(h2/h0) = -0.1375 h2/h0 = 0.7286

Acumulado

PLANILLA DE CAMPO 2

Profundidad Calicata:

Fecha de la prueba: Identificación:

Nive Freatico Inicial: Hora de inicio de la prueba:

Lugar:

ht/ho log(ht/ho)

Pozos entubados en suelos homogéneos

D = 0.75 m 29.527559 in

ln (h1/h2) = 0.187 m

Correcto

K = 0.00014031 m/min = 0.20204 m/dia

Pozos entubados en suelos homogéneos

( )

−

=2

1

12

ln11

2hh

ttRk π

Nivel freático

Se utiliza para determinar la permeabilidad para piezómetros poco profundos, y que estén entubados.

Pozos entubados con una extensión no entubada

o filtro

L = 2 mL/R = 52.49

ln (h1/h2) = 0.187

ln (L/R) = 3.961

Correcto

K = 9.2669E-06 m/min = 0.01334 m/dia

Pozos entubados con una extensión no entubada o filtro

( )

−=

2

1

12

2

lnln2 h

hRL

ttLRk

Nivel freático

Este método se utiliza para grandes profundidades debajo el nivel freático.


Pozo entubado con suelo en su interior

L = 2 m

ln (h1/h2) = 0.187

K = 0.01303478 m/min = 18.7701 m/dia

Pozo entubado con suelo en su interior

( )

−

+=

2

1

12

ln11

112hh

ttLRk π

Nivel freático

Su principal uso es para determinar la permeabilidad hidráulica en la dirección vertical en suelos anisotropicos.

Aplicación del software aquifertest para la determinación de la conductividad hidráulica

en campo.

Los datos se procesaron con ayuda del paquete computacional AquiferTest versión 2.01.

El método aplicado en este paquete es el de Hvorslev Slug/Bail Test (acuíferos no confinados o acuífero confinados, penetración parcial o total). Esta prueba esta diseñada para determinar la conductividad hidráulica en los alrededores de un piezómetro. Los rangos de descarga y recarga , q, en el piezómetro para cualquier tiempo t son proporcionales a K del suelo y a la recuperación del nivel freático.

METODOS PRACTICOS PARA EL DISEÑO DE

GALERÍAS

Se hizo una recopilación de algunos métodos prácticos para el diseño de galerías filtrantes Entre ellos están los siguientes:

Infiltration gallery design manual. (government of balochistan) 1990

Figura 8 Abatimiento nivel freático

Para comprender mejor, presentamos a continuación en la fig. 5.3.1 los casos mas comunes de galerías de infiltración de acuerdo a su ubicación y al tipo de acuífero.

GALERIAS QUE COMPROMETENTODO EL ESPESOR DEL ACUIFERO

GALERIAS QUE COMPROMETENPARTE SUPERIOR DEL ACUIFERO

GALERIAS EN ACUIFEROS CONRECARGA SUPERFICIAL

GALERÍA EN ACUIFERO CONESCURRIMIENTO PROPIO

GALERÍA ADYACENTE A UNA FUENTEDE RECARGA SUPERFICIAL

GALERÍA EN ACUIFERO CONESCURRIMIENTO PROPIO

GALERÍA ADYACENTE A UNA FUENTEDE RECARGA SUPERFICIAL

GALERÍA EN ACUIFERO DEGRAN ESPESOR

GALERÍA EN ACUIFERO DEPOCO ESPESOR


BASE DE DATOS DE LAS GALERIAS

Para la elaboración de la Base de Datos, se realizaron tres viajes al interior de Bolivia (Cochabamba , Oruro y Potosí). El formato de las fichas que se llenaron para cada galería visitado fue el siguiente: 1. Ubicación: Departamento: Provincia: Localidad: Municipio: Coordenadas: Latitud: UTM N: Código: Longitud :: E: Elev. (m.s.n.m.): Tipo de acceso:

Figura 9 Recopilación de la información en

campo 2. Descripción del sitio de la galería filtrante: 2.1 Nombre del río o curso de agua: 2.2 Características del río o curso de agua: 2.3 Pendiente: Ancho: Caudal aforado: Fecha: 2.4 Cobertura vegetal: 2.5 Material del cauce: 2.6 Cobertura vegetal de las márgenes de río: 3. Croquis de ubicación: 4. Fotografía: 5. Antecedentes generales de la galería filtrante (Del proyecto ejecutado): 5.1 Tipo de obra:

Galeria filtrante Canal filtrante

Zanja filtrante Otra

De ser otra cual: 5.2 Institución que elaboró el diseño: Año: 5.3 Existen documentos técnicos:

si

no

5.4 De ser afirmativo cuales: 5.5 Quién construyó: 5.6 Fecha de construcción: Costo de la galería: 5.7 Se realizaron mejoras en la obra:

si no

5.8 De ser afirmativo que tipo de mejoras: 5.9 Institución que las realizó: 6. Descripción técnica de la galería filtrante: 6.1 Criterios de diseño: 6.2 Funcionamiento hidráulico de la galería: Nota: Dibujar croquis en planta y perfil de la galería filtrante 7. Análisis de las condiciones especificas de diseño: 7.1 Descripción de las características locales que

favorecieron o dificultaron el diseño: 7.2 Descripción del control de dificultades que

presentan las condiciones físicas de la zona: 7.3 Análisis de selección del tipo de obra y la zona de

emplazamiento: 7.4 Descripción de factores de riesgo para el diseño:

Presencia de finos en el río

Nivel freático bajo Nivel freático bajo con mucha oscilación

Cuenca pequeña Extracción del recurso agua

Incremento de la demanda Otros

De existir otros cuales: 7.5 Descripción y análisis de obras de protección y

obras complementarias de la galería: Existen obras de protección:

si no

Descripción: Existen obras complementarias:

si no

Descripción: Funcionan:

si no

Porque: 7.6 Efecto de la ubicación y diseño de la galería sobre

el canal y/o tubería de conducción: 7.7 Alineación o ubicación con respecto a la obra: 7.8 Efecto de la ubicación de la obra de captación

respecto del área de riego: 8. Características constructivas de la galería:

Figura 10 Etapas de la construcción 8.1 Material utilizado en la construcción:


Hormigon armado

Mamposteria de piedra

Hormigón ciclópeo Otro

De ser otro cual: 8.2 Equipo utilizado en la construcción: 8.3 Etapas de construcción: 8.4 Modalidad de contratación: 8.5 Tipo de supervisión: 8.6 Relación entre diseño y construcción: 8.7 Calidad y estado de funcionamiento de la

obra:

Figura 11 Inspección de las galerías

9. Características de la cuenca: 9.1 Área de la cuenca (km2): 9.2 Fuentes de agua: 9.3 Capacidad de recarga: 9.4 Distribución duración e intensidad de los

eventos lluviosos: 9.5 Influencia de la presencia del sistema en la

disponibilidad general de recursos hídricos en la cuenca:

9.6 Descripción de la cobertura vegetal de la cuenca, aguas arriba de la galería:

9.7 Prácticas de manejo de la cuenca 9.8 Calidad de agua

0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

DURACION LLUVIA min

LL

UV

IA m

m

T=2 años

T=5 años

T=10 añoS

T=20 años

T=50 años

T=100 años

T=500 años

Figura 12 Curva IDF Cuenca Taquiña 10. Requerimientos de uso relacionados con la gestión de agua:

Figura 13 Entrevistas a usuarios de las galerías 10.1 Uso de la obra:

Agua potable Riego

Otro

10.2 De ser otro cual: 10.3 Requerimientos de uso de la galería con respecto

al sistema de riego: 10.4 Requerimientos de la galería con relación a la

operación del sistema de riego: 10.5 Requerimiento de la galería con relación al

mantenimiento: 10.6 Costo de operación y mantenimiento 11. Evaluación de criterios de diseño, relacionados con la gestión de agua: 11.1 Flexibilidad del diseño: 11.2 Funcionalidad de la galería: 11.3 Operabilidad y control de la galería: 11.4 Utilidad de la galería: Gracias a la base de datos se elaboro una planilla con información numérica que se proceso para aproximar una ecuación empírica que relaciones el Area de la cuenca, Precipitación media anual, Profundidad de implantación de la galería y la longitud de la misma.

Nombre (p) (L) P*A Q afor P/L (P*A)*(p/L) m m m^3/s m^3/s

Taquiña 4.2 22 0.5256 0.004 0.19091 0.1003Rio Seco 4.5 110 0.3076 0.017 0.04091 0.0126

Montecillos 6 100 1.9743 0.133 0.06000 0.1185Tajras 4.68 300 1.9463 0.030 0.01560 0.0304

Tipa Tipa 7 45 0.2283 0.057 0.15556 0.0355Thago Thago 2.8 75 2.2070 0.045 0.03733 0.0824

Tipajara 7.89 45 0.3189 0.031 0.17533 0.0559Zamora 4 100 0.8344 0.103 0.04000 0.0334

Tipapampa 4 100 0.6969 0.102 0.04000 0.0279Realenga 1.96 414 0.4337 0.018 0.00473 0.0021

Paco Pampa 3.42 96 0.2349 0.025 0.03563 0.0084Huayña Pasto 3 32.5 0.3957 0.019 0.09231 0.0365

Condor Chinoca 3 33 1.5246 0.045 0.09091 0.1386Maldonado 0.8 58 2.8007 0.035 0.01379 0.0386Buena Vista 1.5 150 0.0373 0.002 0.01000 0.0004


Realenga

Rio Seco

Huayña Pasto

Paco pampa

Tipajara

Buena Vista

Montecillos

ZamoraTipa Pampa

Tipa Tipa

Taquiña

Condor Chinoca

Tajras

Maldonado

Tago Tago

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16

Aforado m3/s

(P*A

)*(p/

L)

m3/

s

De la grafica vemos que la ecuación empírica planteada tiene cierta tendencia y se puede generalizar bajo un cierto intervalo de confianza, este trabajo aun esta en proceso.

MODELACIÓN MATEMÁTICA

Introducción.

Después de observar que todos los métodos actuales de diseño para galerías filtrantes se basan en un movimiento de flujo unidimensional, asumiendo que el material es homogéneo y que tiene un mismo coeficiente de conductividad hidráulica; lo cual no es cierto, ya que cualquier acuífero esta compuesto de diferentes materiales y es completamente heterogéneo y tiene un comportamiento anisotropico, lo que se pudo verificar en los viajes de inspección a las diferentes galerías; además se pudo ver que el ingreso de agua a las galerías es puntual; es decir, que en algunos tramos hay aporte agua y en otros no, con lo cual se demuestra que el caudal captado en una galería varia longitudinalmente y no es un caudal uniforme por metro lineal de galería como se asume en los métodos mas comunes de diseño. Par poder representar de una manera más real el aporte de flujo subterráneo a la galería, se vio la necesidad de generar un modelo tridimensional, con ayuda de las diferencias finitas, para lograr simular de mejor manera el aporte puntual explicado anteriormente. La Galería Filtrante Piloto escogida es la del Proyecto “Micro Riegos, sección de riego Río Seco”. Este proyecto esta ubicado al Este de la población de Tarata, a 2740 m.s.n.m., con temperatura media mensual de 16,80º, una precipitación de 441 mm/año, y una evapotranspiración de 37.8 mm.; los suelos en un

95.6% corresponden a la clase II – para la agricultura bajo riego.

Figura 14 Ubicación del área de estudio

Figura 15 Fotografía Satelital


Figura 16 Ubicación de Tarata

Figura 17 Ubicación de la galería en una carta

IGM

Armado del modelo

Para armar el modelo es preciso tener información de:

Topografía

Se realizo la topografía respectiva en Río Seco figura 18, y se procedió a generar las superficies en planta. Se referenciaron los pozos ya existentes figura 19, y las calicatas que después se convirtieron en pozos de observación. Todos los planos se elaboraron con ayuda del paquete computacional Surfer7.

Figura 18 Levantamiento Topográfico del área de

estudio

Figura 19 Pozos de observación georeferenciados

en el área de estudio

Para la modelación se requiere la superficie tridimensional, para lo que utilizando el Surfer 7 y haciendo una sobré posición de los planos requerido el resultado fue el siguiente, figura 20.


Figura 20 Elaboración de superficie tridimensional

Propiedades del lecho

Para encontrar las propiedades del lecho se perforaron calicatas en lugares cercanos a la galería filtrante.

Figura 21 Excavación de Calicatas

Conductividad hidráulica Para la determinación de la conductividad se realizaron primero pruebas de bombeo o recuperación de acuífero, como se muestra en la figura 22 y se sacaron muestras para su posterior análisis granulométrico figura 23.

Figura 22 Mediciones de la recuperación del nivel freático en función del tiempo

A. DATOS GENERALES

Proyecto: Galerías FiltrantesUbicación: Rio Seco, Tarata, Cochabamba Fecha: 13-may-02Identificación de muestra: Calicata 1 Profundidad: 2 m Muestras Alteradas

B. DATOS TECNICOS

Diámetro (mm) % Retenido % Retenido Acu % que pasa52 0 0 10038 5.4 5.4 94.619 10.1 15.5 84.58 20.7 36.2 63.85 5.8 42 58

3.1 12.4 54.4 45.62 12.9 67.3 32.7

0.5 24 91.3 8.70.25 3.6 94.9 5.10.08 0.5 95.4 4.60.05 1 96.4 3.60.002 2 98.4 1.6

0 1.6 100 0100

ANALISIS GRANULOMETRICO

Distribución del tamaño de partículas

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.000.010.101.0010.00100.00Diámetro de partículas, mm

Porc

enta

je q

ue p

asa,

%

Figura 23 Análisis granulométrico

Se sacaron muestras de las siete calicatas y se compararon los resultados de conductividad con las pruebas de recuperación del nivel freático como se muestra en la figura 24


0.01

0.10

1.00

Con

duct

ivid

ad (m

/dia

)

HazenHazenModRecuperaciónAcuifero

CargaVariable

Hooghoudt

Calicata 3

1 2 3 4 5 6 7

HazenHazenMod

Recuperación AcuiferoCarga Variable

Hooghoudt

0.0010

0.0100

0.1000

1.0000

10.0000

100.0000

Con

duct

ivid

ad m

/dia

Nº Calicatas

Figura 24 Resultados de las pruebas

Estratificación se la extrajo de la perforación de un pozo profundo, (datos proporcionados por GEOBOL). La distribución horizontal de las conductividades se la realizo con polígonos de Thiessen.

Nivel freático

Alturas piezométricas, para el proceso de calibración ( pozos de observación). Se registraron los niveles piezometricos de todos los pozos existentes y de los pozos de observación que se dejaron. Con todos los datos recopilados se procedió a generar la superficie del nivel freático como se muestra en la figuran 25.

Figura 25 Mapa piezometrico de la zona de estudio

Condiciones de borde • Altura de carga constante • Propiedades del filtro


Figura 26 Ingreso datos Dren (Visual Modflow)

• Muros impermeables ( de la galería)

Calibración

El el proceso de calibración intervienen todos los pozos, los ya existentes y los de observación. En la figura 27 observamos alturas calculadas versus observadas y los diferentes errores.

Figura 27 Pantalla del Visual Modflow

Resultados

Entre los resultados tenemos: • Alturas piezometricas del modelo

Podemos apreciar en la figura 28 que los niveles en el modelo son muy semejantes a los niveles registrados en campo figura 25.

Figura 28 Niveles piezometricos de la zona de

estudio

• Vectores velocidad

Figura 29 Distribución de velocidades horizontales y

verticales.

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