GALERIAS FILTRANTES 1.1.doc

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    GALERIAS FILTRANTES

    1.-DEFINICION

    Son las estructuras que permites captar aguas sub-superfciales a travsde la construccin de una bveda subterrnea, la instalacin de tuberasde infltracin o la construccin de canales de infltracin prximos alcurso del agua superfcial.

    Son estructuras subterrneas, que se construyen para captar las aguasde un acuero, cuya estructura permeable permite el u!o del agua enuncin de las pendientes. "ste tipo de obras #a sido concebido paracaptar el agua y conducirla #acia cmaras y$o canales para suaprovec#amiento.

    "stas pueden descargar su u!o ya sea por gravedad o por bombeo a lolargo de la lnea de aduccin. Por gravedad, a niveles ms ba!os que lagalera, aunque para esto se necesita recorrer una cierta distancia #astasalir a la superfcie. Por bombeo, desde una cmara situada a unextremo de la galera.

    ORIENTACION DE LA GALERIA

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    Galera TRANSVERSAL al rio Galera

    Diagonal al rio

    Galera T

    &a orientacin ms apropiadapara captar el u!o sub-superfcial es atravesando el rio, ya queintercepte todo el u!o. Se debe investigar si el u!o sub-superfcialocupa todo el lec#o del rio.

    'ara captar u!o superfcial, se debe presentar mxima rea de fltro al

    u!o, entonces se prefere galera longitudinal, colocada donde semantiene el u!o permanente. Si el u!o se mueve, es me!or una galeradiagonal.

    &a galera diagonal es tambin adecuada cuando se debe captar tantou!o superfcial como sub-superfcial, pero es me!or la combinacin degaleras, una galera (, donde la longitudinal capta u!o superfcial y latransversal, u!o sub-superfcial.

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    2.- TIPOS DE GALERIAS FILTRANTES

    "n uncin al nivel de aguas sub-superfciales, rendimiento del acuero ycapacidad portante del terreno, se deben emplear los siguientes tipos*

    a+ alera o bveda de infltracin tipo tnel

    onsiste en una estructura robusta enterrada en el lec#o del cuerpo de aguapara captar un volumen importante de agua y cuando las condiciones dependiente del terreno lo permiten. Se emplea particularmente en quebradas oarroyos de ba!o caudal superfcial.

    "l dise/o 0largo, anc#o y alto+ como la disposicin de la galera 0transversal oparalela al curso de agua+ depender de las condiciones del cuerpo de agua ydel material de arrastre.

    &a estructura debe ser calculada para soportar el empu!e del agua y ridos,como tambin, la carga esttica de los ridos y agua por encima de ella 0de la

    estructura+.

    1ebe estar construida de 2o. 3o. 4 2o. o. uya resistencia se calculara parael empu!e del agua y el material granular del acuero. 3l menos en uno de susextremos se debe disponer de una cmara de inspeccin para fnes deoperacin y mantenimiento.

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    b+ (uberas de infltracin.-

    Son tuberas peroradas o ranuradas instaladas de orma transversal o paralelaa los cursos de agua. "s uno de los mtodos ms empleados por que resulta

    ms barato que la galera fltrante y puede tener muc#as aplicaciones.

    'ara el dimensionamiento de la misma, deber considerarse la cantidad deagua que se quiere captar y la capacidad o rendimiento del agua sublvea.6equiere de una cmara recolectora del agua que al mismo tiempo uncionecomo desarenador.

    c+ anal de infltracin.-

    Son canales de mampostera de piedra o de #ormign ciclpeo que seconstruyen en los lec#os de los cursos de agua para captar el agua sublvea.

    7o requieren dimensionamiento especial, sin embargo debe considerar elsistema de evacuacin del agua desde el canal a una cmara recolectora.

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    6equiere de una cmara recolectora del agua que al mismo tiempo uncione

    como desarenador.

    3.OBJETIVOS DE UNA GALERIA FILTRANTE

    aptar agua sublvea de los lec#os de los cauces permanentes eintermitentes.

    aptar agua sub-superfcial de las laderas "xtraer de los cauces agua libre de sedimentos.

    4.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS

    - VENTAJAS:

    Son ciles de excavar e instalar. 'ermiten aprovec#ar los escurrimientos sub-superfciales o

    sublveos. 1isponer de agua cuando el caudal de los ros es mnimo o nulo.

    - DESVENTAJAS:

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    Son vulnerables al a:olvamiento si no se protegen contrainundaciones.

    6equieren una alta inversin inicial.

    5.- IMPORTANCIA DE ESTE TIPO DE OBRAS

    &a importancia de las aleras ;iltrantes reside en que son obras que seutili:an para la captacin de agua en ros de monta/a< este tipo deinraestructura puede ser de amplia aplicacin para las condicionestopogrfcas de la :ona andina de nuestro pas, siempre que se cumplanlos requisitos de dise/o.

    6.- REQUISITOS PARA EL DISEO DE UNA GALERIA FILTRANTE

    'ara el dise/o de este tipo de obras se debe recabar inormacin relativa a*

    - aractersticas #idrogeologas de la cuenca- 1atos sobre la disponibilidad de agua sub-superfcial para el periodo de

    estia!e- oefciente de permeabilidad del subsuelo- "xcavacin de los po:os de sondeo 0calicatas+ en el lec#o del acuero

    para la determinacin del rendimiento

    - 3nali:ar el tipo de material del subsuelo- =erifcacin del nivel ms ba!o de las aguas libres.

    "n cuanto a la ubicacin, se puede decir que las galeras deben ubicarse enacueros que tengan un coefciente de permeabilidad que permita captar almenos el doble del caudal de dise/o y la uente tenga caractersticas qumicasaceptables, que la #agan utili:able para riegos as tambin en algunos casospara el consumo #umano.

    &a capacidad y el coefciente de permeabilidad del acuero deben serdeterminadas mediante pruebas de bombeo.

    Se debe obtener la granulometra del lec#o para determinar las caractersticasdel material fltrante. "ste ltimo debe tener una granulometra adecuada enrelacin a la granulometra del lec#o.

    "l material ms fno debe ser mayor o igual al dimetro mnimo de lagranulometra del lec#o.

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    "l material granular de mayor tama/o debe tener un dimetro mayor o igual altama/o medio de los cantos rodados del curso del agua.

    &a grava y la arena deben colocarse en capas estratifcadas de espesoresadecuados y concntricos al tubo del canal, de tal orma que los tama/osvayan disminuyendo de un mximo en el ondo 0interior+ #asta un mnimo en laparte superior 0exterior+.

    1e acuerdo a las caractersticas de la corriente superfcial o subterrnea, lagalera fltrante se debe construir en orma transversal o paralela a la misma.

    &a clave de la galera fltrante debe estar por deba!o de la proundidad desocavacin. 1ebe utili:arse una tubera de ventilacin en uno de los extremosde la galera.

    Si se utili:an galeras fltrantes tipo tnel, en las paredes y cpula de la bveda,se deben disponer orifcios o barbacanas de ) a 9 cm construidos al tres bolillo

    cada %9 a )9 cm de separacin entre ellas.

    Si se utili:an tuberas de infltracin, la tubera colectora debe ubicarse en elondo de la :an!a, su dimetro debe ser determinado en uncin a lascaractersticas del escurrimiento del agua, caudal que se requiera captar y delas condiciones de operacin y mantenimiento. "n ningn caso el dimetro dela tubera debe ser menor a %?? mm.

    &a tubera debe de ser resistente a la corrosin del agua. "l dimetro de losorifcios vara de ).9 a 9 cm dispuestos al tres bolillo con una separacin de %9a )9 cm y las ranuras deben ser de ) a %? mm. "l rea total de los orifcios o

    ranuras debe calcularse f!ando la velocidad mxima a travs de ellos de ?.?9 a?.%? m$s. el coefciente de entrada por orifcio debe de ser de ?.99.

    &a velocidad de escurrimiento en la tubera colectora no debe ser menor a ?.9?m$s para lograr su auto limpie:a ni mayor a % m$m para limitar las prdidas decarga.

    Si se utili:a canales de infltracin, este debe tener en su parte superiorranuras cuyo tama/o debe estar entre % a 5 cm de anc#o.

    (odos los drenes o barbacanas, deben de estar por deba!o del nivel retico

    mnimo, siendo este el correspondiente a un periodo de estia!e.1eben preverse accesos por lo menos en los extremos de la galera paraeectuar el mantenimiento correspondiente.

    'ara la inspeccin de la galera, el po:o colector debe ubicarse en el extremoinerior, a partir del cual se construye la tubera de aduccin.

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    "l sistema de captacin debe estar provisto de medios o dispositivos quepermitan su cil limpie:a y desineccin

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    .- DISEO DE GALERIA FILTRANTE

    'ara el dise/o de galeras de infltracin se dispone de varios mtodos declculo* unos deducidos a partir de la !"#$"%&' (! D#)#%* y otrosidentifcados con el apellido del cientfco que lo desarroll.

    onsiderando que el proyectista de peque/as obras de abastecimiento tieneque dise/ar una galera de fltracin en base a su experiencia, y por lo general,sin contar con un estudio #idrogeolgico detallado, resulta una buena prcticareali:ar los clculos por medio de dierentes mtodos, variando los parmetrosdentro de un rango ra:onable de magnitud, para luego seleccionar losresultados ms probables. 3unque el procedimiento no parece muy confable,en muc#os casos proporciona buenos resultados para el dise/o. "l

    procedimiento de emplear dierentes modelos en el dise/o de la galerafltrante, permite al proyectista identifcar los parmetros o actores de mayorinuencia. 3l eecto, en las ormulaciones, es necesario tener en cuenta lascaractersticas del acuero y las caractersticas de