INFORME pozo UTP-ET - Universidad Tecnológica de Panamá

Centro de Investigaciones Hidráulicas e Hidrotécnicas

Universidad Tecnológica de Panamá

PRUEBA DE BOMBEO: AFORO ESCALONADO

POZO DE LA EXTENSIÓN

DE TOCUMEN - UTP

CENTRO DE INVESTIGACIONES

HIDRAULICAS E HIDROTECNICAS

UTP

Elaborado por: Ing. David Vega

02 de Febrero, 2004



INFORME DE PRUEBA DE BOMBEO

POZO EXTENSIÓN TOCUMEN

CENTRO DE INVESTIGACIONES HIDRAULICAS

RESUMEN EJECUTIVO

En el año de 1993, dentro de las instalaciones de la Universidad Tecnológica de

Panamá, específicamente dentro de la Extensión de Tocumen, se construyó un pozo con el

objetivo primordial de abastecer al lago de esta extensión, durante la estación seca. Este

pozo, se encuentra muy próximo a la cancha de baloncesto y estación de combustible

perteneciente a esta universidad.

A través de la Prueba Escalonada realizada, fue posible estimar el rendimiento del

pozo, su caudal de explotación, la ecuación que lo modela, la curva característica del pozo,

el abatimiento y su eficiencia. Además de todas estas características, fue posible estimar

preliminarmente los parámetros hidráulicos del acuífero como, transmisividad y coeficiente

de almacenamiento. Igualmente se realizó la caracterización de sus aguas, a través de la

toma de muestras las cuales fueron analizadas en el laboratorio de química del Centro

Experimental de Ingeniería. Estos análisis consistieron en medir los parámetros físico-

químicas y bacteriológicas, para luego realizar el balance de carga entre cationes y aniones

de cada solución, basándose en el principio de electroneutralidad, el cual estipula que toda

solución no puede tener carga neta y que no pueden existir electrones sueltos en la

solución.

De acuerdo a la geología regional, el pozo se encuentra ubicado en la Formación

Panamá, que es la formación más joven del período Terciario en el lado Pacífico. Esta

consiste en su mayoría de rocas volcánicas del Oligoceno: andesitas, aglomerados

volcánicos, tobas de grano fino y lahares. También comprende una fase marina que

corresponde a un área de deposición marina. En algún tiempo del pasado geológico, esta

formación estaba cubierta por el mar y permitió la deposición de sedimentos que

posteriormente se consolidaron. En esta fase marina encontramos: areniscas tobaceas,

lutitas, calizas algáceas y foraminíferas. El estrato acuífero se encuentra en el aglomerado



volcánico, de acuerdo a la litología del pozo localizado en la Escuela República de Países

Bajos, y que se utilizó de referencia por estar próximo a la Extensión Tocumen. Este pozo,

tiene las siguientes coordenadas: 675252 E, 1004129 N, sector de Las Mañanitas,

elevación: 35.60 msnm, con una profundidad de 36.6 m y nivel estático de 10.60 metros.

El pozo UTP-ET tiene una profundidad de 24.0 m y el nivel estático se encuentra a

2.40 m; la elevación del pozo es de 18msnm y el pozo se localiza en las coordenadas UTM:

1002336 N, 675128 E.

Como conclusión final, el pozo UTP-ET puede ser explotado con un caudal de 40

gpm, con un abatimiento de 6.15 m y además puede ser bombeado por 14 horas continuas

con un período de recuperación de 10 horas. Con un caudal de 40 gpm, la eficiencia del

pozo UTP-Tocumen es de 87.9% siendo las primeras aproximaciones de los valores de

transmisividad y coeficiente de almacenamiento, en el orden de T = 21.1 m2/día y S = 2.08

x 10-3 respectivamente.



CONTENIDO

• INTRODUCCIÓN: Las Pruebas de Bombeo

• JUSTIFICACIÓN

• ANTECEDENTES

• GEOLOGÍA

• INFORMACIÓN DEL POZO DE LA EXTENSIÓN TOCUMEN

• PRUEBA DE BOMBEO N° 1: POZO UTP-ET



• ANÁLISIS DEL ABATIMIENTO EN LOS POZOS

• EFICIENCIA DE UN POZO

• CURVAS CARACTERÍSTICAS

• COEFICIENTE DE TRANSMISIVIDAD

• COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO

• RADIO DE INFLUENCIA

• RELACIÓN ENTRE LAS PRECIPITACIONES Y EL NIVEL DE LAS AGUAS

SUBTERRÁNEAS

• MONITOREO DEL NIVEL DE AGUA EN EL POZO UTP-ET

• CONCLUSIONES

• RECOMENDACIONES

• ANEXOS

• PRUEBAS DE BOMBEO

• DETALLE DE BOMBA SUMERGIBLE UTILIZADA

• REPORTES DE LA PRUEBA DE BOMBEO EN AQUIFER TEST 3.0

• MAPA ILUSTRATIVO: RADIO DE INFLUENCIA



INTRODUCCIÓN

Las Pruebas de Bombeo:

Los ensayos de bombeo, en sus múltiples variantes son la principal herramienta de que se

dispone para el estudio del comportamiento de pozos, predicción de caudales y descensos

futuros, y obtención de valores representativos de las características de los acuíferos.

Los bombeos para estudiar las características de los pozos suelen designarse con el nombre

de aforos o ensayos de descenso y en general no comportan la observación de los niveles

del agua en pozos o piezómetros próximos.

Los bombeos en los que se observan los descensos producidos en otros pozos o en

piezómetros próximos (el pozo de bombeo se suele medir también) se suelen llamar

ensayos de bombeo y también más específicamente ensayos de interferencia.

La medición de los niveles del agua, después del cese de bombeo en el propio pozo de

bombeo y/o en los pozos y piezómetros de observación, se llama ensayo de recuperación.

Con un aforo (sin pozos de observación) puede obtenerse:

a) Caudal óptimo o aconsejable de explotación del pozo,

b) Curva característica del pozo

c) Un primer valor de la eficiencia del pozo

d) Una estimación de la transmisividad del acuífero

e) Datos preliminares sobre acuíferos (barreras, drenaje diferido, semiconfinamiento,

etc.).

f) A veces se puede llegar a una estimación del coeficiente de almacenamiento del

acuífero si a los descensos observados se les resta las pérdidas en el pozo obtenidas

de la curva característica.



Con un ensayo de bombeo de interferencia (con pozos de observación o piezómetros)

puede obtenerse:

a) Transmisividad del acuífero.

b) Coeficiente de almacenamiento del acuífero.

c) Características del acuífero propias o en relación con su contorno

(semiconfinamiento, recarga, drenaje diferido)

d) Presencia y situación de límites (barreras, fallas, líneas de recarga, etc.).

e) Datos para extrapolar razonablemente los descensos del pozo sometido a una larga

explotación.

f) Eficiencia real del pozo.

Las pruebas de bombeo pueden dividirse en:

Prueba de larga duración a caudal constante: Esta prueba tiene una duración de 72 horas

en acuíferos libres y de 24 horas en acuíferos confinados.

Para realizar esta prueba de bombeo, se recomienda la siguiente frecuencia de

observaciones:

− en los primeros 5 minutos………………………..cada 0.5 minutos

− de 5 a 10 minutos………………………………...cada 1 minutos

− de 10 a 60 minutos………………………………..cada 5 minutos

− de 60 a 120 minutos………………………………cada 10 minutos

− de 120 a 240 minutos……………………………..cada 30 minutos

− de 240 a 360 minutos……………………………..cada 60 minutos

− después de 360 minutos…………………………..cada 60 minutos

Prueba escalonada variación del caudal: Es una prueba que permite estimar el

rendimiento del pozo, éste tipo de ensayo nos permite determinar entre otras cosas: el

caudal de explotación del pozo, ecuación del pozo, curva característica del pozo y

eficiencia del pozo. Esta prueba debe realizarse antes de la prueba de larga duración, ya

que permite estimar el caudal constante con que será bombeado el pozo durante 72 horas.



Para realizar esta prueba se requiere referir todos los abatimientos o descensos a un mismo

tiempo de bombeo, por ejemplo de 1 hora. Los caudales de los sucesivos escalones no

deben ser excesivamente próximos, por ejemplo, los caudales deben ser crecientes en la

proporción 1,2,4,8…..Ejemplo , sí Q1= 10 gpm, Q2 = 20 gpm, Q3 = 40 gpm, Q4 = 80 gpm,

que tiene una proporción de 2. La distribución de los caudales en progresión geométrica es

una buena norma, conviene establecerlos de forma que el último escalón quede alrededor

del caudal de explotación del pozo o preferiblemente algo por encima.

Los tiempos recomendados de observación en una prueba de bombeo escalonada para 1

hora es el siguiente: Los primeros 5 minutos cada 0.5 minutos; luego a 7 min., 9 min., 11

min., 15 min., 20 min, 25 min, 30 min, 40 min, 50 min, y a los 60 min.

JUSTIFICACIÓN

Este trabajo fue realizado para determinar el rendimiento del pozo, establecer el caudal de

bombeo, conocer preliminarmente los parámetros hidráulicos del acuífero (transmisividad y

almacenamiento), recopilar datos del pozo para recomendar un caudal de explotación del

pozo y la rata de bombeo. También es importante conocer la calidad del agua, sus

características físico-químicas y bacteriológicas. El pozo tiene más de diez años de estar

construido, y era necesario estos estudios previos para una mejor utilización de las aguas de

este pozo, ya sea para riego, abastecer de agua el lago u otros usos.

Los trabajos realizados en el pozo de la extensión de Tocumen fueron los siguientes: aforo

con caudal variable (prueba de bombeo escalonada de 60 minutos), toma de muestra para

análisis de calidad de agua (parámetros físico-químicos y bacteriológicos), recopilación de

información, levantamiento de coordenadas del pozo y datos de campo.

En los trabajos realizados participaron los siguientes investigadores del CIHH:

Ing. Erick Vallester (Supervisor), Ing. David Vega (coordinador), Ing. Sidney Saavedra,

Ing. Oscar Garibaldi, Lic. Alexander Esquivel y el apoyo de personal del IDAAN:

Edilberto Díaz, Rafael Molina y Andrés González.



Equipos utilizados en la prueba de bombeo:

• Sonda de 50 metros

• Bomba de succión (instalada en superficie) de 1.5 Hp, Qmáx. 9 gpm, propiedad de

la Extensión Tocumen.

• Bomba sumergible de 3 Hp, Qmáx. 40 gpm, marca Grundfos, modelo 25S30-15

propiedad del Departamento de Fuentes Subterráneas, del IDAAN.

• Generador diesel, accesorios, cableado y 70 pies de tubería PVC de 1.5”

ANTECEDENTES:

Actualmente, no se cuenta con datos históricos del pozo, no existe archivo sobre la

perforación del pozo que nos pueda indicar el diseño y construcción del pozo. Se sabe que

el pozo fue construido en el año 1993, ya que se conversó con algunas personas que tienen

muchos años de laborar en la Extensión de Tocumen. Inicialmente, el objetivo de la

construcción del pozo fue abastecer el lago que esta en la Extensión UTP-Tocumen durante

la estación de verano. La bomba que se utilizó para la explotación del pozo fue de 1.5 Hp,

con poca potencia, la cual extraía poco caudal. Hace dos años que no se utiliza el pozo y en

estos momentos se encuentra abandonado, sin uso, con la bomba pequeña instalada. Es

necesario rehabilitar el pozo y para ello, el CIHH inició este año 2004, los trabajos de

ensayos de bombeo y análisis de calidad del agua del pozo con el objetivo de determinar el

caudal de bombeo, el abatimiento del pozo y analizar la calidad del agua, tanto físico-

química, como bacteriológica.

Los trabajos que se realizarán en el pozo nos brindarán más información técnica referente al

pozo, el tipo de bomba que se deberá utilizar y los descensos esperados en el pozo de

acuerdo al caudal de explotación. Los datos de ensayos de bombeo son muy importantes

para comprender mejor el comportamiento de las aguas subterráneas, determinar los

parámetros hidráulicos del acuífero y medir el rendimiento de los pozos.



GEOLOGÍA

De acuerdo a la geología regional, el pozo se encuentra ubicado en la Formación Panamá,

que es la formación más joven del período Terciario en el lado Pacífico. Esta consiste en su

mayoría de rocas volcánicas del Oligoceno: andesitas, aglomerados volcánicos, tobas de

grano fino y lahares. También comprende una fase marina que corresponde a un área de

deposición marina. En algún tiempo del pasado geológico, esta formación estaba cubierta

por el mar y permitió la deposición de sedimentos que posteriormente se consolidaron. En

esta fase marina encontramos: areniscas tobaceas, lutitas, calizas algáceas y foraminíferas.

El estrato acuífero se encuentra en el aglomerado volcánico, de acuerdo a la litología del

pozo localizado en la Escuela República de Países Bajos, y que se utilizó de referencia por

estar próximo a la Extensión Tocumen. Este pozo, tiene las siguientes coordenadas:

675252 E, 1004129 N, sector de Las Mañanitas, elevación: 35.60 msnm, con una

profundidad de 36.6 m y nivel estático de 10.60 metros.

Fuente: Tesis de maestría. “Caracterización Hidrogeológica en la Cuenca de los Ríos Tapia

y Tocumen”, por el Ing. David Vega, 2001.

INFORMACIÓN DEL POZO EXTENSIÓN TOCUMEN-UTP

Datos de campo: 7 de enero de 2004.

• Profundidad del pozo: 24.00 metros

• Nivel Estático o freático: 2.40 metros

• Ubicación del pozo con GPS: (coordenadas UTM)

Latitud Norte: 1002336

Longitud Este: 675128

Elevación: 18 msnm aproximadamente.

PRUEBA DE BOMBEO N° 1: POZO UTP-ET

El día 7 de enero de 2004, se instaló la bomba de 1.5 Hp, centrífuga, de superficie, con el

fin de realizar un aforo en el pozo. Primero se realizó un ensayo de calibración del caudal

del bombeo para determinar el Qmáx de la bomba. Para tal fin, se realizaron 3 ensayos con

una medida de 16.81 litros = 4.44 galones. Los tiempos en que se llenó el tanque fueron de



34, 29 y 26 segundos a diferentes tiempos de la prueba de bombeo (t= 0, t= 25 minutos y t=

52 minutos).

El caudal promedio fue de 9.09 gpm (galones por minuto). Los resultados se presentan en

el siguiente cuadro.

Cuadro de calibración del caudal

Tiempo

(segundos)

Volumen

(litros)

Caudal

(gpm)

34 16.81 7.84

29 16.81 9.19

26 16.81 10.25

Promedio 9.09

Con un caudal promedio de 9 gpm, en 52 minutos de bombeo los resultados fueron los

siguientes: (ver gráfico y reporte )

• Se observa un abatimiento de 1.57 metros a los 52 minutos, tiempo de la prueba.

• El pozo se estabiliza a los 28 minutos, con un abatimiento de 1.56 metros.


El día 15 de enero se realizó otra prueba de bombeo con el mismo caudal (9 gpm), pero con

una duración de 7 horas y media. Para esta prueba, se tomaron las lecturas de recuperación

del pozo. Los resultados fueron los siguientes:

• A las 7 horas y media de bombeo, se observó un abatimiento de 1.47 metros

• El pozo se estabiliza a los 25 minutos, con un abatimiento de 1.43 metros

• El tiempo de recuperación del pozo es de 15 minutos. (regresa a su nivel estático)

• Ver Gráfico tiempo vs. Abatimiento (15/01/04)

• Se recomienda utilizar otra bomba de mayor caudal.




El día 22 de enero se realizó una prueba de bombeo escalonada con recuperación en cada

caudal de bombeo. Se utilizó una bomba sumergible, tipo jet, marca grundfos de 3 Hp con

Q max = 40 gpm. Se tomaron lecturas a los mismos tiempos por espacio de una hora en

cada caudal de bombeo. Al terminar cada hora, se apagaba la bomba, en espera de que el

pozo recuperara su nivel estático. Los resultados de esta prueba se presentan en el siguiente

cuadro.

Cuadro Resumen: Prueba de bombeo Escalonada

Caudal

(gpm)

Abatimiento, s

(metros)

Tiempo

(minutos)

Tiempo recuperación

(minutos)

15 2.14 60

25 3.64 60

40 6.15 60 40

Al final del aforo de 40 gpm, se realizó la prueba de recuperación del pozo, registrando un

tiempo de recuperación del nivel estático de 40 minutos. Es importante anotar, que en cada

caudal de bombeo, se observó una pequeña estabilización en el pozo, es decir, que el pozo

logra una estabilización al cabo de una hora. Se estima que el pozo está siendo recargado

en algún punto ó existe una percolación vertical, y es posible que se esté captando un

acuífero semiconfinado. Es necesario realizar una prueba de larga duración (48 horas) con

un caudal de 50 gpm. Hizo falta aumentar el caudal, realizar otro escalón de 1 hora con

un caudal de 60 gpm, pero la bomba sumergible no tenia mayor capacidad para bombear

dicho caudal. También, es necesario realizar una prueba de larga duración (72 horas) con

un caudal aproximado de 50 gpm.

En conclusión, con un caudal de 40 gpm, en 14 horas de bombeo diario y 10 horas de

recuperación, se puede obtener un volumen de 33,600 galones, es decir, 127.18 m3

suficiente para llenar una piscina de 5 metros de ancho por 10 metros de largo y 2.55

metros de profundidad.



ANÁLISIS DEL ABATIMIENTO EN LOS POZOS

Ecuación general del pozo (fórmula básica):

El abatimiento o descenso en un pozo puede escribirse mediante la siguiente ecuación

general propuesta por Jacob:

s = B*Q + C*Q2 (Ecuación del pozo),

donde, B * Q expresa el abatimiento debido a la pérdida en el acuífero y CQ2 debido a las

pérdidas en el pozo. B se llama coeficiente de pérdidas de circulación en la formación y es

variable con el tiempo de bombeo y C se llama coeficiente de pérdidas en el pozo y es

independiente del tiempo.

Para determinar B y C es necesario realizar una prueba escalonada y proceder a la

resolución gráfica, dibujando s/Q en función de Q y trazando la recta que pasa por esos

puntos. La pendiente da el valor de C y la ordenada en el origen el valor de B.



ANÁLISIS DE ABATIMIENTO EN EL POZO UTP-ET:

De los valores obtenidos de la prueba de bombeo escalonada se dibuja el gráfico s/Q vs. Q,

para obtener los valores de C y B. Los valores de Q fueron convertidos a m3/día.

Q (gpm) Q (m3/día) s (abatimiento, metros) s/Q (día/m2 )

15 81.75 2.14 0.0261

25 136.26 3.64 0.0267

40 218.02 6.15 0.0282

Determinación gráfica de los valores de B y C de la fórmula s = B*Q + C*Q2

Del Gráfico, se obtuvo que B = 0.0247 días/m2 , y el valor de C = 1.56423 x 10-5 días/m5

La ecuación del pozo UTP-ET es la siguiente:

s = 0.0247 * Q + 1.56423 x 10-5 * Q2

De acuerdo a la ecuación del pozo, se estima que con un caudal de bombeo de 60 gpm, el

pozo tendrá un abatimiento de 9.75 metros, y con 75 gpm, el abatimiento será de 12.71 m.

S/Q(día/m2) = 1.56423E-05 x Q + 0.0247R2 = 0.9838

0.024

0.025

0.026

0.027

0.028

0.029

0 50 100 150 200 250

Q (m3/día)

s/Q

(día

/m2 )



Aplicando la ecuación, en función de los caudales de la prueba de bombeo escalonada, se

presenta el siguiente cuadro:

Q

(gpm)

Q

(m3/día)

s (abatimiento, metros)

medido en campo

s (abatimiento, metros)

ecuación (regresión lineal) % Error

15 81.75 2.14 2.12 0.76

25 136.26 3.64 3.66 -0.44

40 218.02 6.15 6.13 0.35

*60 327.00 *9.75

*75 408.75 *12.71

* valor estimado

La regresión lineal se considera excelente, la prueba fue exitosa con un R2 = 0.98. El % de

error es bajo con valores de 0.76 % hasta 0.35 %.

EFICIENCIA DE UN POZO

La eficiencia de un pozo es un dato de valoración de la construcción de un pozo de gran

valor y permite comparar pozos en la misma formación, si se toman iguales tiempos e

iguales caudales. Sin embargo no es un criterio acertado para comparar pozos en

formaciones diferentes. Es un valor importante para la explotación de un pozo y se obtiene

de la ecuación del pozo, luego de determinar los coeficientes B y C. La eficiencia de un

pozo puede escribirse mediante la siguiente ecuación:

ef = B*Q/(B*Q + C*Q2)

La eficiencia de un pozo en que todas las pérdidas de carga son directamente

proporcionales a Q será:

ef = 1/(1 + (C/B)*Q)



EFICIENCIA DEL POZO UTP-ET:

Los valores estimados de eficiencia en el pozo de la UTP-ET, varían de acuerdo al caudal

de explotación. Estos valores están en función de los coeficientes B y C, que se

determinaron anteriormente. Los valores de eficiencia del pozo están dados en porcentajes

y muestran la buena eficiencia que tiene el pozo a medida que se aumentó el caudal de

bombeo en el pozo. Con un caudal de 40 gpm (218.02 m3/día), el pozo tiene una eficiencia

de 87.9%. Los resultados se presentan en el siguiente cuadro:

Eficiencia del pozo UTP-ET

Q (m3/día) % ef = 1/(1 + (C/B)*Q)

81.75 95.1

136.26 92.1

218.02 87.9

CURVAS CARACTERÍSTICAS

Se llama curva característica de un pozo a la relación gráfica entre el caudal y el

abatimiento de un pozo. También se llaman curvas características a las relaciones gráficas

entre los caudales específicos y los abatimientos. Las averías y envejecimiento (corrosión,

incrustación, colmatación, etc), suponen una variación en la curva característica que puede

servir para indicar el momento de efectuar reparaciones o mantenimiento preventivo.

Curva Característica del pozo UTP-ET

Q = 33.838 x (s) + 10.783R2 = 0.9991

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5 6 7

s, Abatimiento (m)

Q (m

3 /día

)



COEFICIENTE DE TRANSMISIVIDAD (T)

Es la razón a la cual fluye a través de una franja vertical de un acuífero, de ancho unitario y

de altura igual al espesor saturado del mismo, cuando el gradiente hidráulico es igual a 1, o

sea 100%. También la transmisividad es igual a la conductividad hidráulica ó

permeabilidad multiplicada por el espesor saturado o espesor del manto acuífero. Las

unidades son m2/día.

Unos de los métodos sencillos y rápidos para obtener los valores de transmisividad y

coeficiente de almacenamiento S, es mediante el Método de Jacob.

Método de Jacob:

Se hace una gráfica semilogarítmica, donde el abatimiento se encuentra en el eje de las

ordenadas (escala normal) contra el tiempo en el de las abscisas (escala logarítmica),

escogemos t1 y t2 con separación de un ciclo logarítmico. La fórmula de Jacob para

determinar la transmisividad es la siguiente:

T = 2.3*Q/4*π*∆s = 0.183*Q/∆s, ∆s = abatimiento por ciclo logarítmico de tiempo.

Cuando hacemos el gráfico mencionado, hallamos que los puntos, a partir de cierto tiempo,

comienzan a formar una línea recta. Ese tiempo depende de las características del manto

acuífero, y será mayor en uno libre con ∆s relativamente grande que en uno confinado que

tiene una ∆s pequeña y abatimientos grandes. Si los puntos no forman una línea recta, esto

indica la ausencia de condiciones para aplicar el método.

COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S)

Es el volumen cedido o tomado del almacenamiento (acuífero), por unidad de agua

superficial, cuando se produce un cambio unitario de área. En otras palabras este

coeficiente indica la cantidad de agua que puede ser obtenida por bombeo.

S = 2.25*T*t0/r2 ,

donde, t0 = tiempo de intersección de la línea recta con el cero abatimiento en días.



Aplicando la fórmula de Jacob, luego de obtener los datos del gráfico Tiempo vs.

abatimiento en el pozo de la UTP-ET, el valor preliminar de la transmisividad, T es igual

21.1 m2/día y el Coeficiente de Almacenamiento, S es igual a 2.08 x 10-3 (aplicando Theis).

Estos valores de Transmisividad y Almacenamiento, son estimados, datos preliminares

obtenidos en la prueba de bombeo escalonada. Es necesario realizar una prueba de bombeo

de larga duración con pozo de observación para determinar realmente estos dos parámetros

hidráulicos del acuífero. La transmisividad es baja, y con el valor de Almacenamiento S, se

determinó que el acuífero es semiconfinado.

Utilizando el software Aquifer Test, se determinaron los valores de Transmisividad y

Coeficiente de almacenamiento S, a través de dos métodos: Theis y Cooper & Jacob. El

siguiente cuadro muestra los resultados de ambos métodos, con los diferentes caudales de

bombeo. Cabe señalar que estos valores no difieren mucho, ya que son parámetros

hidráulicos del acuífero.

Cuadro Resumen – Valores de Transmisividad, T y Almacenamiento, S

Método Caudal Q, gpm T (m2/día) S, Almacenamiento

Theis 40 17.2 2.08 x 10-3

Cooper & Jacob 40 21.1

Theis 25 14.5 3.51 x 10-3


Theis 15 23.3




RADIO DE INFLUENCIA (r0)

Es la distancia que existe desde el centro del pozo, hasta el límite del cono de depresión o

de abatimiento. El radio de influencia no depende del caudal de bombeo, sino de las

características hidráulicas del acuífero (T y S) y del tiempo de bombeo del pozo. La

ecuación para determinar el radio de influencia es la siguiente:

r0 = √ ((2.25*T*t ) / S)

Si analizamos la prueba de bombeo el 15 de enero de 2004, que tuvo una duración de 7

horas y media, (0.3125 días), caudal Q = 9 gpm, T = 21.1 m2/día , S = 2.08 x 10-3 el radio

de Influencia, r0 = 84.46 metros. Si en el futuro se realiza una prueba de bombeo de larga

duración (48 horas), el radio de influencia será de 213.65 metros. De acuerdo a nuestra

recomendación, si solamente se utiliza en pozo por de 14 horas de bombeo (0.5833 días) y

10 horas de recuperación (periodo de 24 horas), el radio de influencia será de 115.38

metros. A medida que se aumenta el tiempo de bombeo en el pozo, el radio de influencia

es mayor.

Radio de influencia vs. Tiempo de bombeo

Tiempo (días) Radio influencia (m))

0.3125 84.46

0.5833 115.38

2 213.65

(Ver mapa de ubicación del pozo y radio de influencia)



RELACIÓN ENTRE LAS PRECIPITACIONES Y EL NIVEL DE LAS AGUAS

SUBTERRÁNEAS

Mediante el estudio de estas relaciones podemos formarnos una idea tentativa de las

variaciones en los volúmenes de agua en los mantos acuíferos.

Sabemos de hidrología que el agua que se infiltra a las capas más profundas es solo una

parte del volumen total de las lluvias. Esto depende de la frecuencia, la duración e

intensidad de las lluvias, la topografía del terreno, la textura y la estructura de este, la

permeabilidad de los horizontes que el agua tiene que atravesar, la transpiración de las

plantas, la retención de parte de las lluvias por el follaje, etc.

Las condiciones mencionadas determinan la magnitud del escurrimiento, la

evapotranspiración, la cantidad de agua retenida en los horizontes superficiales

(fundamental a la hora de planear un régimen de riego), y la cantidad de agua que se infiltra

hacia la zona de saturación. El total de estas cantidades determina el volumen de las

precipitaciones.

Se ha observado en muchos lugares una correlación entre los niveles de agua y las

precipitaciones, lo bastante estrecha como para podernos dar una idea de cuánto afectará

una determinada cantidad de precipitación el nivel de las aguas subterráneas.

Para ello, se llevan a una gráfica los valores de precipitaciones y los de las variaciones del

nivel de agua contra el tiempo. Las precipitaciones no se reflejan directamente en la

gráfica, sino a través del llamado desvío acumulativo.



MONITOREO DEL NIVEL DE AGUA EN EL POZO UTP-ET:

A partir de este año 2004, se estará llevando el monitoreo del nivel del pozo de la UTP-ET

para determinar la relación entre las precipitaciones y el nivel del pozo. Aprovechando la

oportunidad que tenemos una estación automática zeno 3200 en la Extensión Tocumen se

podrá correlacionar el parámetro de precipitación vs. los descensos en el nivel de las aguas

subterráneas y, además analizar la evapotranspiración que ocurre en el área.

La lectura del nivel del pozo se realizará una vez a la semana, por un período de un año.

Ya se tienen los primeros registros de nivel del agua, que se presentan en el siguiente

cuadro:

Fecha Nivel del agua en el Pozo UTP-ET (metros)

6/01/04 2.40

13/01/04 2.48

15/01/04 2.51

22/01/04 2.67

26/01/04 2.75

02/02/04 2.83

09/02/04 2.71

16/02/04 2.92

26/02/04 3.06

01/03/04 3.12



CONCLUSIONES

1. El pozo de la UTP-Extensión Tocumen, tiene una profundidad de 24 metros, con un

nivel estático de 2.40 metros

2. No se conoce la litología o descripción estratigráfica del pozo, solamente se

investigó que fue construido en el año de 1993 y se encuentra sin uso desde hace 2

años aproximadamente.

3. De acuerdo a la prueba de bombeo preliminar realizada el 15 de enero de 2004, con

una duración de 7 horas y media, con un caudal de 9 gpm, el pozo tiene un

abatimiento de 1.47 metros, y el pozo se estabiliza a los 28 minutos. El tiempo de

recuperación del nivel estático es de 15 minutos.

4. El pozo puede ser explotado con un caudal de 40 gpm, con un abatimiento de 6.15

metros. En una hora de bombeo con éste caudal el pozo se estabiliza.

5. Se estima que el pozo puede ser bombeado por 14 horas continuas, y dejarlo que se

recupere durante las siguientes 10 horas para completar un día.

6. De acuerdo a los datos recopilados de la prueba de bombeo escalonada de una hora

con recuperación (15, 25, y 40 gpm), luego de hacer el gráfico s/Q vs. Q, el

coeficiente B = 0.0247 y C = 1.56423 x 10-5, y la ecuación del pozo es: 0.0247 * Q

+ 1.56423 x 10-5 * Q2.

7. Con un caudal de bombeo de 40 gpm, la eficiencia del pozo UTP-ET = 87.9%

8. Con el Método de Jacob, los valores preliminares de Transmisividad y Coeficiente

de Almacenamiento, S son los siguientes: T = 21.1 m2/día, S = 2.08 x 10-3

9. De acuerdo al valor de S, el acuífero es semiconfinado, y presenta una percolación

vertical, el estabilizarse la curva de Abatimiento vs. Tiempo.

10. El radio de influencia para un tiempo de bombeo de 7.5 horas es igual 84.46 metros.

Si el pozo es explotado por 14 horas, el radio de influencia será de 115.38 metros,

de acuerdo a los valores prelimares de T y S. El radio de influencia depende de los

parámetros hidráulicos del acuífero (T y S) y del tiempo de bombeo; no depende del

caudal de explotación.

11. Las pruebas realizadas en el pozo UTP-ET, demostraron que el pozo puede ser

explotado con un caudal muy bueno de 40 gpm, sin riesgo a sobre-explotarlo y se

logró conocer nuevos parámetros y el objetivo propuesto, que fue determinar el



caudal de explotación del pozo (cantidad) y se está en la espera de los resultados

fisicos químicos y bacteriológicos, y así completar el estudio con la calidad del agua

del pozo (clasificación de las aguas de acuerdo al balance iónico).

RECOMENDACIONES:

1. Utilizar una bomba sumergible de 3 Hp, con Qmáx. 50 gpm.

2. Realizar una prueba de bombeo de larga duración (48 horas) con caudal constante y

con pozo de observación, para determinar los valores reales de T y S.

3. Analizar la calidad del agua, tomar muestra para los análisis físicos, químicos y

bacteriológicos, y así determinar si es potable, y el uso que se le pueda dar al agua

del pozo.

4. Establecer la zona de influencia el pozo, para evitar fuentes potenciales de

contaminación de las aguas, instalar una caseta, establecer un perímetro en el pozo

para que no se construyan pozos ciegos o sumideros ni letrinas.

INFORME pozo UTP-ET - Universidad Tecnológica de Panamá

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