IHREKA Biblioteca REPÚBLICA DEL PERU

MINISTERIO DE AGRICULTURA

itiF\erm INSTITUTO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES

INRENA

DIRECCIÓN GENERAL DE ESTUDIOS Y PROYECTOS

DE RECURSOS NATURALES

MEMORIA DESCRIPTIVA FINAL "POZO RIO ALTO" - TALANDRACAS

INVESTIGACIÓN HIDROGEOLOGICA DE EXPLORACIÓN - EXPLOTACIÓN DEL

ACUIFERO DEL VALLE DEL ALTO PIURA

\

DISTRITO DE CHULUCANAS, PROVINCIA DE MORROPON, DEPARTAMENTO DE PIURA

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cdencia. ••«SO:

10053

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MINISTERIO DE AGRICULTURA

INSTITUTO NACIONAL DE RECURSOS NATURA. -INRENA-

INKKMA

Biblioteca

PERSONAL DIRECTIVO

Ing. Miguel Ventura Napa

Ing. David Gaspar Velásquez

Ing. Justo Salcedo Baquerizo

Jefe del INRENA

Director General de Estudios y Proyectos de Recursos Naturales

Director de Gestión de Proyectos

PERSONAL PARTICIPANTE

Ing. Armando Santibañez Machuca

Ing. Jorge Montoya Mendoza

Srta. Raquel Ruiz Cabrera

Profesional Especialista

Profesional Especialista

Secretaria

BRIGADA DE PERFORACIÓN

Franciso Celi Celi

Godofredo Velásquez García

Segundo García Calderón

Jorge Briceño Alvarez

José Orozco Acha

Maestro Perforista

Técnico Perforista

Técnico Perforista

Técnico Perforista

Técnico Perforista

ÍNDICE

I INTRODUCCIÓN

II OBJETIVO

LOCALIZACION

Pág.

1

1

1

IV CAPTACIÓN

V MÉTODO, MAQUINARIA Y EQUIPOS EMPLEADOS

5.1 Método

5.2 Maquinaria

5.3 Equipos y Accesorios para la Perforación

5.4 Equipos de Medición

VI EJECUCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

a) Descripción de la Perforación

b) Muestreo de la Formación

c) Descripción Litológica

d) Entubado Definitivo

e) Entubado Ciego

f) Entubado Filtrantre

g) Pre-Filtro del Pozo

h) Limpieza y Desarrollo del Pozo

i) Prueba de Rendimiento

j) Muestreo y Análisis de Agua

k) Sellado de Abertura del Pozo

2

2

2

3

3

3

4

4

4

4

5

5

5

6

6

7

7

Vil CONCLUSIONES 8

VIII RECOMENDACIONES

ANEXOS

ANEXO I :

ANEXO II :

ANEXO III :

Relación de Figuras

Relación de Cuadros

Vistas Fotográficas

RELACIÓN DE FIGURAS

01 Ubicación del Pozo Perforado

02 Ubicación General de los SEVs

03 Perfil Litológico

04 Diseño Definitivo del Pozo

05 Prueba de Rendimiento

06 Diagrama de Análisis de Agua Tipo Schoeller

07 Diagrama Logarítmico de Potabilidad de Agua

08 Clasificación del Agua para Riego

09 Diagrama de Piper

RELACIÓN DE CUADROS

01 Prueba de Rendimiento del Pozo

02 Resultados de los Análisis Físico-Químico

MEMORIA DESCRIPTIVA FINAL

I INTRODUCCIÓN

Con fecha 12 de marzo de 1997, se suscribe el Convenio por Encargo entre el Consejo Transitorio de Administración Regional - Región Grau (CTAR-RG), la Dirección Regional Agraria - Piura (DRA) y el Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), para la investigación Hidrogeológica en el Valle del Alto Piura.

Dentro de las actividades ejecutadas por el INRENA se realizaron las investigaciones Hidrogeologicos Específicos en Paccha, La Matanza y Talandracas.

Las investigaciones de Exploración - Explotación se iniciaron en el mes de junio y culminando en el mes de Diciembre, de 1997.

II OBJETIVO

La presente memoria descriptiva tiene como objetivo describir las diferentes actividades, características constructivas y los resultados de la Investigación Hidrogeológica del pozo tubular "Río Alto" en el caserío de Talandracas.

Ill LOCALIZACION

El pozo se halla ubicado en los terrenos del Comité Río Alto, en el Caserío de Talandracas, Distrito de Chulucanas, Provincia de Morropón y Departamento de Piura. Fig. N0 01.

La ubicación del pozo de exploración se realizó en base a la información técnica del Estudio de Investigación Hidrogeológica, tomando como punto el SEV N0 99.

IV CAPTACIÓN

En función a lo descrito en el expediente técnico de la investigación hidrogeológica proyectada, presentada a la CTAR - RG, se perforará un pozo tubular de aproximadamente 25 m de profundidad, para abastecimiento de agua con fines agrícolas.

V MÉTODO, MAQUINARIA Y EQUIPOS EMPLEADOS

5.1 Método

El sistema de perforación empleada es la de Percusión, para este pozo tubular.

5.2 Maquinaria

• Máquina Perforadora

* Procedencia : Rusia Modelo Tipo Serie Motor

: UKS : Percusión : YKC - 22M1 : Eléctrico de 22 Kw y de 380 v

•Generador Eléctrico

* Procedencia : República Popular China Modelo :4135D-1 Serie : 730274 Caracterist : Corriente Continua 50 KW, 380 V.

* Compresora

Motor

Procedencia : República Popular China Modelo :6135-Diesel Marca : Dong Feng Tipo : Compresor de 4 salidas de aire Motor : Diesel de 4 tiempos, 6 cilindros, refrigerados por

agua Potencia : 120 HP a 1500 rpm

Compresor

Procedencia : República Popular China Modelo : VY - 9/7 Presión : 7 Kg/cm2

Capacidad : 9 m3/min. de descarga de aire libre * Tipo : Compresor de pistones enfriados por aceite

- 2 -

• Equipo para Prueba de Rendimiento

Bomba

Procedencia : JB Hidrostal Tipo Velocidad 0 Descarga Capacidad

Turbina Vertical 1700 rpm 6" 45 1/s

Motor

Marca Serie Modelo Motor Potencias

Caterpillar 66D3240 4120S1TO Diesel N0 GN7986 de 6 cilindros 200 HP a 1800

5.3 Equipos y accesorios para la Perforación

* Cincel tipo martillos de 2 Toneladas y de 13 "de diámetro. * Cuchara de perforación de 12" de diámetro. * Cuchara pistón de 12" de diámetro. * Cincel tipo estrella de 0,80 Tm de 10" de diámetro. * Cuchara de perforación de 10" de diámetro. * Máquina de soldar de Arco Voltaico. * Trípode para montaje y desmontaje de equipo de limpieza, desarrollo. * Tecle, estrobos, llaves de cadena etc. * Diversas herramientas de mecánico

5.4 Equipos de Medición

* Sonda eléctrica de 150 m * Tacómetro * Caudalómetro * Cronómetro

VI EJECUCIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

a) Descripción de la Perforación

Los trabajos preliminares fueron: la limpieza y nivelación del área donde se ubica el SEV N0 99, seleccionado como mejor opción para perforar, (ver fig. N0 02), habilitación de las vías de acceso.

- 3 -

El método de perforación utilizado fue el de percusión, el cual consiste en dar golpes de arriba hacia abajo desde una altura de 5,00 m a 20,00 m con un cincel, cuyo golpe afloja los materiales encontrados, posteriormente se extrae los materiales encontrados con la cuchara de perforación y la cuchara de pistón, este último sirve además de la extracción del agua para disminuir la resistencia a los golpes generados contra los materiales.

Inmediatamente después se introduce la tubería definitiva, el mismo que tiene que bajar libre y sin esfuerzo externo.

La profundidad definitiva del pozo se fijó en 22,50 m. La perforación se efectuó con tubería definitiva, utilizando un cincel tipo martillo de 13" de diámetro, una cuchara de perforación de 12" de diámetro y una cuchara de pistón de 12" de diámetro hasta los 17,00 m, posteriormente se uso un cincel tipo estrella de 10" de diámetro y una cuchara de perforación de 10" de diámetro hasta los 22,50 m, haciendo una perforación telescópica.

b) Muestreo de la Formación

Las muestras obtenidas, durante la perforación exploratoria, se realizó por el método de análisis litoestratígráfico con los cuales se elaboró el perfil geológico. Fig. N0 03.

Las formaciones atravesadas están compuestas por arenas finas a medianas, limos, gravilla, Cantos rodados y arcillas, estos materiales se encuentran formando estratos de diferentes espesores, notándose la presencia de boloneria intercalada en todo el estrato.

En su fase definitiva, el pozo se construyó de acuerdo al Diseño Técnico Preliminar, preparado en base a los resultados geofísicos de los Sondajes Eléctricos Verticales.

c) Descripción Litológica

Las formaciones atravesadas están compuestas por limos arcillosos, gravillas, arenas medianas, gravilla y cantos rodados; estos materiales se encuentran formando estratos de diferentes espesores o en forma de pequeños lentes.

d) Entubado Definido

En su fase definitiva, y siguiendo por lo establecido por las especificaciones técnicas y el estudio Hidrogeológico se procedió a modificar el diseño preliminar en base a los resultados de la perforación.

- 4 -

e) Entubado Ciego

El entubado ciego del pozo se efectuó empleando tubería de fierro tipo LAC, de 2,40 m x 14" x 1/4" , con una longitud total de 4,80 m, la disposición de los tramos de la tubería ciega es la siguiente :

- De 0,00 m hasta los 4,80 m de profundidad, dejando sobresalir sobre la superficie del suelo una longitud de 0,50 m, el diámetro de 14".

La disposición de las tuberías se aprecia en la fig. N0 04.

f) Entubado Filtrante

El entubado filtro del pozo se efectúo empleando tubería de fierro tipo LAC de 14" y 12" de diámetro con un espesor de 4,76 mm, con una longitud total de 17,70 m, la disposición de los tramos de tubería filtro es la siguiente :

- De 4,80 m hasta los 17,00 m de profundidad, el diámetro de 14".

- De 17,00 m hasta los 22,00 m de profundidad, el diámetro de 12"

La disposición de las tuberías se aprecia en la fig. N0 04.

Las características del filtro utilizado son las siguientes :

Tipo Material Diámetro Espesor Longitud Ranura Long, de ranura Area Abierta

Ranura a soplete Acero 14" y 12" 4,76 mm 2,40 m 3 mm y 6 mm 0,15my0,10m 750 cnfVm

Las limitaciones más importantes de la tubería perforada en forma artesanal son las siguientes:

- Las aberturas no son los suficientemente próximas. - El porcentaje de área abierta es bajo. - Las aberturas son irregulares en longitud y en ancho. - Las aberturas no son los suficientemente pequeñas, que a veces se

necesitan para controlar el paso de arena fina y media

g) Pre Filtro

El engravado del pozo está constituido por material clasificado, gravas redondeadas con diámetros entre 1/4" a 1/2". Este proceso de

- 5 -

engravado, consistió en rellenar el espacio anular comprendido entre la tubería definitiva y la pared del pozo, hasta enrasar a la superficie del suelo.

Este proceso, se efectuó inmediatamente después de realizado el lavado y posteriormente rellenado durante las fases de desarrollo y bombeo, los que produjeron descensos.

El objetivo de la aplicación de esta grava es de eliminar el ingreso de partículas finas al interior del pozo al momento del bombeo, lo cual se logra con el acomodo y estabilización de las partículas en torno al pre filtro.

h) Limpieza y Desarrollo del Pozo

Esta actividad se efectuó una vez entubado y engravado el pozo, se procedió a limpiar correctamente el interior del pozo extrayendo el resto de materiales que quedaron en su interior como producto de las labores realizadas.

Se extrajo el material que se encontraba dentro del pozo, para tal fin se empleó agua potable libre de sedimentos y las herramientas como la cuchara de pistón.

Desarrollo del Pozo con inyección de aire

En esta fase se realizó aplicando aire comprimido, en los tramos donde se ubican los filtros. El desarrollo del pozo se efectuó en dos fases, una ascendente y la otra descendente en los tramos de los filtros, alternándose periodos de agitación y bombeo. El tiempo total de desarrollo fue de 50 horas.

Durante esta fase se aplicaron al pozo 50 kg. de Tripolifosfato de Sodio, para deflocular las arcillas y la bentonita incrustadas, precediéndose luego a la agitación y bombeo.

i) Prueba de rendimiento

En esta prueba se realiza un bombeo a caudal variable, con el objetivo de determinar la curva de rendimiento del pozo. Fig. N0 05 y Cuadro No01.

La prueba de rendimiento se llevó a cabo en cuatro (04) regímenes, con un total de 50 horas de bombeo.

En las primeras horas de bombeo, en cada régimen el agua salía turbia y con presencia de sólidos (arena fina). Después de 1 ó 3 horas el agua

- 6 -

se aclaraba, terminando los regímenes con agua sin presencias de sólidos en suspensión.

En la fig. N0 05 se presenta la curva de rendimiento obtenida, con la cual se determinó que el caudal de explotación recomendable del pozo es de 10 l/s para un nivel dinámico de 12,0 m.

j) Muestreo y Análisis de agua

Durante la prueba de rendimiento se recolectaron muestras de agua al final de los regímenes de bombeo, con la finalidad de investigar la aptitud del agua con fines de riego, cuyos resultados se muestran en el cuadro N0 02.

El primer punto de atención, cualquiera que sea la fuente, debe ser la calidad química del agua. En caso de no encontrarse altos contenidos de sales debe verificarse si está dentro de los límites permisibles o si debe descartarse el agua por ser no apta para fines de riego.

La conductividad eléctrica de las aguas, es un indicador indirecto del contenido total de sales disueltas en el agua. Usualmente se expresa en mmhos/cm, y a la temperatura de + 25 "C por convención.

Las muestras analizadas presentan valores de conductividad de 0,64 a 0,65 mmhos/cm, indicando aguas medianamente salinas.

En cuanto a la dureza del agua según las muestras analizadas está entre 20,1 y 20,3 "F que indica agua blandas.

De acuerdo a la predominancia de aniones y cationes determinados en base a los análisis químicos de las muestras de agua, se concluye que son de tipo Bicarbonatada Calcica.

Según las Normas Internacionales de potabilidad el agua del pozo es considerada de MALA calidad como se aprecia en la figura N0 07, donde las caVacterísticas químicas sobrepasan los límites máximos tolerables de potabilidad del agua.

k) Sellado de la abertura del Pozo

Al concluir los trabajos, se procedió a tapar el pozo con una plancha de fierro de 14" de diámetro y 1/4" de espesor, con cuatro puntos de soldadura, para evitar que introduzcan objetos extraños al pozo.

Posteriormente, al retirar los equipos se procedió a limpiar y a acondicionar el terreno en las inmediaciones del pozo.

- 7 -

Vil CONCLUSIONES

• El pozo tubular el sector de Río Alto, ubicado en los terrenos del Comité Río Alto, en el Caserío de Talandracas, Distrito de Chulucanas.

• El método de perforación utilizado fue el de percusión, se realizó con tubería definitiva.

• La perforación definitiva alcanzó una profundidad de 22,50 m, previamente se tomo muestras cada metro de profundidad, para su análisis litoestratigráfico.

• Los filtros instalados fueron de Acero Inoxidable tipo LAC, los que ubicaron a los 4,80 m hasta los 22,50 m.

• El pre filtro, está constituido por grava seleccionada de 1/4" a 1/2" de diámetro.

• El desarrollo del pozo consistió en aplicar aire comprimido, adicionando Tripolifosfato de sodio como defloculante, hasta quedar libre de sólidos por un tiempo de 50 horas.

• Para la prueba de bombeo se empleo un motor Caterpillar de 200 HP, tipo Diesel y una bomba tipo turbina vertical de 6" y de 6 impulsores. La duración de esta prueba fue de 50 horas, en cuatro regímenes.

• Mediante la prueba y la construcción de la curva de rendimiento se determinó, el caudal de explotación recomendable para el pozo es de 10 l/s, para un nivel dinámico de 12,00 m.

• El agua del pozo presenta una salinidad media.

• La dureza del agua en el pozo varía de 20,1 a 20,15 0F que indican aguas blandas.

• El controlar la verticalidad se uso dos niveles de carpinteros de 18 ", comprobándose el alineamiento del pozo, con el libre descenso y ascenso al momento de instalar el equipo de prueba.

- 8 -

VIII RECOMENDACIONES

• Construir una caseta de protección.

• Los resultados de la prueba indican que pueden captarse agua en cantidad, con un mínimo descenso de abatimiento.

• Se recomienda que el caudal de explotación sea de 10 l/s, para un descenso de 12 m, como máximo.

• Es conveniente llevar un control periódico de lo siguiente:

1. Profundidad del Pozo 2. Nivel Estático 3. Nivel Dinámico (cuando se explote) 4. Calidad del Agua

- 9 -

ANEXO I

Relación de Figuras

01 Ubicación del pozo perforado

02 Ubicación General de los SEVs

03 Perfil litológico

04 Diseño definitivo del pozo

05 Prueba de rendimiento

06 Diagrama de Análisis de Agua Tipo Schoeller

07 Diagrama Logarítmico de Potabilidad de Agua

08 Clasificación del Agua para Riego

10 Diagrama de Piper

POZO TUBULAR "RIO ALTO"

PERFIL LITOLOGICO

0 . o o 0

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o ° 0 ^ P

<__

T/erra de cult/vo con arena

f ina y lentes de limos

Arena f ina con grav i / la

Arena f ina con grava y

cantos rodados

Arena f ina con lentes de

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Fig. 4

0.00.

1000.

40.00

POZO

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TUBULAR "RIO ALTO"

DISEÑO TÉCNICO

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Tubería cieqa ^ - ^ 0--14"

Perforación 20"

Tubería fi l tro 0=14

Pre-flitro 0= 1/4' a 1/2"

Tubería f i l tro 0= 12"

*

«IB LVD.

Fig. 5

Piura DEPARMENTO

PROVINCIA Mor ropón

DISTRITO _ Chulucanas

PRUEBA DE RENDIMIENTO

NOMBRE DEL POZO R ' 0 A ^ 0

curva Establecida Pnr A r m o n c j o S a n t i b a n e s M_

Interpretada Por:

CLAVE DE UBICACIÓN

Fecho de lo Prueba de Rendimiento.

Altura P R./Suelo en m

17-11 - 9 7

0,00

J^OÉL Profundidad del Agua al inicio en m .

Espesor del Acui'fero Atravesado en m. I o , U U

Caudal Recomendable en l/s__Lí=__ Nivel Dina'i mico en m. 10,2

CAUDAL EN Lts/seq

10 15

Fig. 6

r400

t ¡-300

F 200

[80 70

^60

t-50

40

3C

-20

Schoeller Diagram

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f 300

[ ^ 0 0

f 100 ^90 r 6 0 170 |b0

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^30

^20

400

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\ MOO I- 90 r60

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Taíandracas A/to Piura 1 r400

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0 1

EPM L01

Ca 0 1

Mg o i

Na o 1

Cl o 1

so. 0 1

HCO, o 1

EPM

DIAGRAMA LOGARÍTMICO DE POTABILIDAD DE AGUA Fig. 7 Talandracas — Alto Piura

NORMAS INTERNACIONALES

NO POTABLE

p

o

T

A

a

D

A

D

MUY MALA

MALA

MEDIOCRE

ACEPTABLE

BUENA

LEYENDA

POZÓ

Regimen - 2

3

4

SIMO.

_

i

Coii temdo en mg / l

Fig. 8

Wilcox Diagram.. Talandracas — Alto P/ura 1

Sodium (alkali) Hazard 100 500 1000

Very High S4

High S3

Medium S2

Low S1

30

28

26

24

22

20

tt18

< 16

« 1 4

J,2

10

8

6

4

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5000

30

20

10

DO

» C1

Low

250 750 2250 Conductivity (micromhos/cm at 25 "C)

I C2 ' C3 ' C4

i Medium i High Very High

Salinity Hazard

1 Talan 2

2 Talan-3

3 Talan 4

Fig. 9

Piper Diagram.. Talandracas -A/to Piura I

60

100

80 / \ 80 / \

\

so4+ci 40 /

/

/

60

\ Ca+Mg \ 40 a

Na+K 20 '

/

\ 20 CO3+HCO3

No7

100 A

80 / \ 20

\ \ 40 x-

^O7

/ 7 / ^ 1 0 0

/20 / \ / ' / \ 8 0

/ 40 /

Mg 6 0 /

/ 40 / /

20 /

/

0

,60 X / S O /

\

2Í

\ 80 \ / 8 0 /

\ V / \ ioo/ L

60 SO.

40

,20

0

100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100

Ca CI

CATIONS ANIONS

1 Talan-2 2 Ta!an-3 3 Talan-4

I

ANEXO II

Relación de Cuadros

01 Prueba de Rendimiento del Pozo

02 Resultados de los Análisis Físico - Químico

CUADRO N 0 01

PRUEBA DE RENDIMIENTO

FECHA DE INICIO : 17/11/97 PROPIETARIO : Comité Río Alto - Talandracas HORA DE INICIO : 10:00:00 POZO : Río Alto FECHA DE TERMINO ; 19/11/97 IRHS : 20/04/01-NN HORA DE TERMINO : 12:00:00

RÉGIMEN

1o

2» 3o

4o

PROFUNDIDAD PR/S (m) 0,00

NE/PR (m) 6,05

NEIS (m) 6,05

ND/S (m)

6,95 9,65 11,83 14,23

ABATIMIENTO (m)

0,90 3,60 5,78 8,18

CAUDAL (l/s)

3 12 13 14

VELOCIDAD ANGULAR W. (R.P.M.)

860 1112 1220 1320

TIEMPO PARCIAL

(hr)

1 22 9 18

TOTAL (hr)

1 23 32 50

CAUDAL ESPECIFICO

(l/s/m)

3,33 3,33 2,25 1,71

ABATIMIENTO ESPECIFICO

(m/l/s)

0,30 0,30 0,44 0,58

SOLIDOS AL TERMINO

DEL RÉGIMEN

NO NO NO NO

CUADRO N0 02

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA " LA MOLINA"

FACULTAD DE AGRONOMÍA OPTO SUELOS Y FERTILIZANTES

LABORATORIO DE ANÁLISIS

Telf 35-2035 anexo 222 Apdo 456 - La Molina LIMA - PERU

ANÁLISIS DE AGUAS

SOLICITANTE

PROCEDENCIA:

INRENA - REGION GRAU

TAL AN DRAG AS

FECHA

REFER:

12/01/98

H.R.1370 r 1

No. LABORATORIO

No. CAMPO

C E mmhos/cm

PH

1 Calcio me/1

Magnesio me/1

| Sodio me/1

Potasio me/1

| SUMA CATIONES

Nitratos me/1

Carbonatos me/1

Bicarbonatos mc/l

Sulfates me/1

Cloruros me/I

1 SUMA ANIONES

SODIO

i S A R

0532

REGIMEI 2

0.65 1

6 . 5 0

3 . 1 5

n R7

I O T

0 . 1 1

6 . 0 0

0 . 0 0

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5 . 3 6

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EN

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ANEXO III

Vistas Fotográficas

FOTO N0 01 Traslado de la máquina perforadora, a percuclón UKS a Talandracas

FOTO N° 02 Acondicionamiento del terreno para el inicio de la perforación

FOTO N° 03 Perforación del pozo Río Alto en Talandracas

Se observa el uso del martillo para aflojar el material del subsuelo mediente golpes

FOTO N0 05 Instalación de latubena definitiva

FOTO N° 06 Aplicación de la grava seleccionada

FOTO N0 07 Instalación del equipo de prueba de rendimiento.

FOTO NQ 08 Mediciones de los niveles durante toda la prueba de rendimiento