Pozo Tubular Aljibe

5/11/2018 Pozo Tubular Aljibe - slidepdf.com

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7 . EXTRACCION DEA GU A SU BTE RR AN EA

7.1 INTRODUCCION

Para los sistemas publicos de abastecimiento de agua, el agua aubt.e r rjineadebiera ser siempre La fuente preferida. Las fuentes de agua superficial

tienen mayor probabilidad de estar contaminadas y estan mas, sujetas a La

fluctuacion estacional. A menudo se puede continual' con las extracciones de

agua subterranea mucho despues de que las condiciones de sequia hayan

agotado los rios y arroyos. Es muy probable que en muchos paises la

utilizacion del agua subterranea para abastecimientos publicos se encuentre

aun muy por debajo de su potencial.

Frecuentemente. los datos disponibles ~obre recursos de agua subterranea sonpar 10 general inadecuados. Se puede proaove r , enronces , el desarrollo

exitoso de abastecimientos .de agua subterranea mediante la prospeccion

(estudios de expLor.acLbn), Esto tambien traeria a Luz las caracteristicas£idcas y quimicas del agua subt ar rjinaa,

La captacffin de recursos de agua subterranea, tanto para prcpbs Ltcs de

abastecimiento de agua potable. como para fines de irrigaci5n. se remonta a

epocas antiguas. En China, ya se perforaban pozos por 10 menos hace 3.000

affos con barrenos operados manualmente. a profundidades de hast a 100 metros

y revestidos con envolturas de bambu.' Desde epocas inmemoriales se han

excavado pozos manuaLjne.ate , algunas veces a una profundidad considerable y

se sigue excavando esos pozos en varias partes del mundo. La tecnologia

para la captacion del agua subterranea a gran profundidad, a traves de pozos

entubados. es de fecha mas reciente.

El primer tipo de perf'orac Ifin de pozos tubulares de agua que tuvo uso

popular fue el metodo de La herramienta de cable (percusi5n). Durante un

periodo de varios siglos evoLucLonf desde formas rfis tLcas hasta un nUmero de

tecnicas bastante sofisticadas. La necesidad de prevenir el derrumbe de

formaciones geologicas no estables y 109 problemas de control a profundidad

de las pesadas 'herramientas requeridas para la perforaci5n por percus i.Sn,

alentaron el desarrollo de otros metodos de perforac15n. Estos utilizan

cortadores giratorios, "taladros" 0 "brocas" que perforan la roc a mientrasque se deja pasar un fluido a traves de ellos (perforaci5n rotatoria de

perforaci6n pOl' circulacion directa). Para pozos de abastecimiento de agua,

el uso de un fluido de lodo basado en arcilla presenta un problema ya que el

acuifero del que se va a capt ar tiende a obstruirse. Esto condujo al

desarrollo del metodo de perforacion rotatoria por circulaci5n invertida, en

el cual se utiliza un flujo raptao de agua lililpia para retirar lascortaduras del hueco perforado. Un paso posterior y 15gico fue la

her raaii.enta neumatica en el fonda de La tuberia de perforacion. En la

decada de 1950 se introdujo el metodo de perforaci5n del "metodo de

percusion con martillo neumatico". La eficiencia de esta herramienta

demostr5 ser notable y ahara se pueden perforar pozos de pequeffo dlallletro,

afin en formaciones de roca dura. en una f racc ifin del tiempo requeridoanteriormente.

- 77 -



Ninguna tecnica particular de perforaci6n de pozos de agua es aplicable bajo

todas las condiciones. Cada metodo de cons truccd Sn de pozos puede se r el

mas adecuado, ~ependiendo de las circunstancias, aunque 1a tendencia general

esta dit'igida hacia 1a perforacion 'rota to rLa para reducir el tiempo y e1

costa. As!, las tecnicas para Ll egar a l, agua subt e r rfinea varian desde losmetodos antiguos, tales como 1a simple excavaci6n de pozos con herramientas

manua1es, y la excavacion de los famosos "ganats" (galerias subterraneas con

una extension de muchos kilometros en Iran y Afganistan), hasta lassofisticadas maquinas de perforaci6n ("equipos de perforaci6n") capaces de

hacer un poz o entubado a algunos cientos de metros de profundidad afin en

formaciones de roca dura.

7.2 OC~ENCIA Y PROSPECCION DEL AGUA SUBTERRANEA

La p ro speccdfin del agua requiere un conocimiento basico de los diferentes

tipos de formaciones que contienen agua subterranea que se pueden encontrar

en 1a corteza terrestre. Desde este punto se debe desarrollar e1 enfoque de

su exploracion para el abastecimiento de agua.

Ocurrencia

E1 agua subterranea ocurre 0 se da en por~s, vacios 0 fisuras en formacionesgeologicas. Los poros son los espacios entre los granos minera1es en

e st ra to s s ed im en ta ri os y en rocas Lnt empe r Iaad a s, La cantidad de espaciosentre los poros en una formacion rocosa depende de factores tales como

tamano y forma de 105 granos, textura, compactacion y presencia de material

d e c em en ta ci 6n . La porosidad es la relaci6n entre e1 espacio de poros y e1

volumen total de 1a roca (Figura 7.1). Una porosidad elevada no siem-pre

indica una buena permeabi1idad (potencial de contencion de agua).

Figura 7.1

Porosidad y textura

(a) Di.5j1r].!itc'6~ Ceftl11:.J ee 0!-9!tC!t'.u; porosld~-i es d.l 26~.

~:ils[)o-o:;tel05n. abiet'='1 de 'l!s!eru: -;IIa~os!dai! « :5 d.l . 7 : : : .

~~:~~sP; ;~~:~~~~~lecct"C\-tda: por-os[da-i teducida por 1 .a Jlre.encla deCd) :.~::;'c)~[en Idec:elon.d~: (es dee t e, -granos tI.a1ar.ant.tII de uti. *010

= ; : ~ ~ ! ~ ; t 1 1e d u c t - t e po:!' d ~ l l o s i t o ! l : de ce::cC!n.t .:u:_16-n (puQte.tt{a) e n e r e los

- 78 -



Aunque las a rc Ll.La s y los limos tienen una porosidad elevada, e L taraafiodelos poros es demasiado pequeno para permitir al agua fluir con facilidad. Atodas las aberturas en las rocas tales como juntas, estratificaciones 0

camadas, planas de hendiduras y grietas, se les llama fisuras (en

terminologla hi d rogeo l.ogLc a) , Por 10 general, las rocas igneas* no son

porosas, a meno s que se intemper icen par La a cc Ifin carrosi va de elementosnaturales. Las lavas que eontienen cavidades far:nadas por burbujas de gas

que escaparon de elIas ~urante 1a erupci6n pueden constituir una exeepeion.

Alin cuando una formaci6n sea altamente porosa, 1a permeab1.lidad puede sermuy ba ja debido a que los vaelos no siempre estan interconectados. Las

fisuras pueden produeirse tambien en rocas sedimentarias**.

Geologicamente las fisuras j6venes, y no intemperizadas, en todos los tipos

de formaciones, tienden a eerrarse y es probable que eontengan poco 0 nada

de agua. Con la aeeion del intemperismo, las fisuras se abriran cerea a 1a

superfieie del suelo pero permaneceran cerradas en la profundidad.

Los aeulferos (poreian de rocas de don~e se puede extraer agua) que

~onservan la mayor parte de su agua en grandes junturas y fisuras, reeiben

el nombre de fisurado, mientras que aquellos que tienen agua en los poros se

les llama porasos. El Cuadro 7.1 muestra tipos comunes de sedimentos yroeas y la forma usual de ocurrencia del agua en elIas.

Cuadro 7.1

Modo usual de oeurrencia del agua

Tipo de material Par 10 general el agua oeurre en:

Arena y grava

Areniscas

CalizaTiza

Areilla

I gn eo s m as iv os

Paras

Paras y fisuras

Fisuras a menudo se agrandan a cuevasPoros y fisuras

Poros muy peque~os

Pisuras can poros en zonas sometidas a laintemperie

Fisuras con poros en zonas 19neas

Fisuras con poros en zonas sometidas a la

intemperie

Lavas

Metam6rEico

***

Ignea: originada de material valeanico erupcionado.

Sedimentaria: sedimentos compaetados par presion para formar material

solido.

- 79 -



A La facilHad can que el agua puede f Lu lr a traVes de una f ormac Ifin bajo

una earga hidraulica se 1e da e1 nambre de permeabilldad h Id rafi Lt ca , La

permeabilidad hidraulica es expresada como 1a velocidad del f1uja de agua atraves de la roca par unldad de gradiente h td rafi l fco , par ejemplo, mm/seg,

metro/dia. Depende de 1a porosidad, del tamaffo promedio de los poros, y de

la distribucion de las fisuras (vease Cuadra 7.2).

Los estratos con una permeabilidad hidraul1ca muy baja (inEerior

aproximadamente a lO-6 mm/seg) son llamados impermeables I y los que tienenuna permeabilidad hidraiilica mayor son eonsiderados como permeables.

La Figura 7.3 muestra la distribucion del agua dentro y sobre un aculfero no

confinado.

SUPERFICIE DE~ ~~LO .

I

I~

I

II

I\\

. . . . .- - - " " _ _ _ - ,

\

ZONA DE

SATURACION

~ soaos CONTENIENDO '

.. AGIlA Y AIREH

I ! l

ZONA DE

AEREACION

o V A D O S A

N l 1J EL . F R EATI CO

poros LLEN: lS

DE #.GIlA

o 100

% D E S A Tl ll IA C IO N

D EL SU ELO

Figura 7.3

Distribueion del agua pOl' sabre y en un aculfero poroso no eonfinado

Cuadra 7.2

Porosidad y permeabilidad hidraulica para a1gunas roeas y s ed im en to s c om un es

Material Porosidad (%) P er me ab il id ad H id ra ul ie a

Coeficiente en mm/seB:

Arcilia 45 - 55 10-3 - 10-9

Limo 40 - 50 10-2 - 10-6

Arena 35 - 40 10-2 - 10-1

Grava limpia 40 - 45 103

- 101Grava arenosa 25 - 40 101 - 10-2

Aranf sc a 10 - 20 (paras) 10-4 10-6

(fisuras) 10-1

Caliza 1 - 10 (paras) 10-6 - 10-8

(fisuras) 102

Granito (fresco) 1 (paras) 10-10

(fisuras) 1 ( ) 2

- 80 -



Un acuifero no conflnado esta expuesto a la fl1trac16n del agua directamente

de la superficle del suelo. Esto se ilustra en las Flguras 7.4a y 7.4b.

A ctJIFERO N O (D NfIN AD O

Figura 7.4a

Filtracion·de agua en un acuifero no confinado durante la estaci6n humeda

ZO NA D E SA TU RA CIO N

A ctJlFERO NO

CONF INADO

Figura 7.4b

Infiltraci6n de agua en un acuifero no confinado durante la estaci6n seca

Un acuifero confinado (Figura 7.5) es aquel donde la formacion geologica que

contiene agua esta cubierta con un estrato impermeable. La presi6n del agua

en un acuifero confinado esta relacionada can e1 nivel de au area de recarga.

PO tO CON AGUA A NIVEL

PI EZOHEttl c o

Figura 7.5

Acuifero confinado a1imentado desde un area de recarga

- 81 -



Se puede rnedir la presion del ~gu~ en un aculfero confinado perforando en ely observando el nivel que alcanza el agua en el pozo excavado. A este nivelde agua s e Le llama nivel pLezometr Lco , Si el nivel p Lez.oraji tr Lco esta po rsobre la superficie del suelo, el agua del aculfero brot.a fi y rebosara

naturalmente del pozo excavad o que enconc es recibe el nombre de "poz oartesiano" (de flujo libre).

La tnf Lf trac t fin de agua desde la superficie del suelo a traves del estrato

permeable hasta el agua subterranea sera interrumpida en lugares donde estapresente un lente de material impermeable como arcilla (Figura 7.6). EI

agua se acumul.a rji entonces po r encima de este lente, formando una napafreatica colgada a cierta distancia par sobre el verdadero nivel freatico.Es muy importante identificar una napa freatica colgada ya que la cantidad

de agua que esta contiene es muy pequena. Frecuentemente, las napas

freaticas colgadas desapareceran durante periodos secas, cuando no hay

recarga por filtracion desde la superficie del suelo.

Prospeccion

Una prospeccion exitosa de agua subterranea requiere un conocimiento de laforma de ocurrencia del agua en las formaciones que la contienen. Sin este

conocimiento es imposihle una exp l.orae Lon efectiva y eficiente de dichaagua. y la perforacion del pozo se convierte en algo asl como un juego deruleta. Debe definirse c1aramente el propos ito del trabajo de prospeccion.

~Es e1 de proveer un pequeffo abastecimiento local, 0 es el de determinar lascaracteristicas aculferas para e1 desarrollo de recursos de agua subterraneade toda un area?

N AP A F Rt AT IC A

A CUI FE RO NO CO NF INA DO

Figura 7.6

Nive1 freatico ais1a~o

Se sU3iere el siguiente enEoque:i nformaci on hfd rogeo I figIca ace r c a delmapa s geol"ogicos 0 Lnfo eme s ; mapa s

tubulares; reconocimiento geologicome tereolog icos y datos hidr ologico s.

se debe reco1ectar y comparar 1aarea de estu:lio. e"sto debe' Lnc Lul r

topograficos; registros de P02;OS

de La superficie; registros

- 82 -



Para complementar 1a recoleccion de informacion se debe hacer un examen delarea de estudio, preferiblemente hacia fines de 11.1.estacion seca. En

algunos casos esto sera 10 que necesite un hidro~eologo experimentado paradefinir las fuentes de agua para abastecimientos de pequef'ras comunidades yno se requerira ntnguna otra investigacion ulterior. 5i se carece de datos

esenciales, sera necesario cierto trabajo de campo.

E1 examen debe proporcionar datos suficientes que permita formar una base

para dibujar un mapa hidrogeo1ogico que muestre: 11.1.distribucion de

acuiferos, cua1quier manantial 0 nacimiento de agua presentes, 11.1.profundidad de las napas freaticas y los niveles piezom~tricos, el

rendimiento de fuentes existentes de agua subterranea y la calidad del aguade el l.as, Algunas veces, es posible preparar un mapa de est a naturaleza

sobre 11.1.ase de un examen de los afloramientos y abastecimientos de agua

existentes; en otros casos puede incluir el uso de pozos excavadosespecialmente y de la geofisica. Por 10 general se requerira 1a perforaci6n

de pozos especiales de prueba s6lo cuando se va a explotar completamente unacuifero: para esto se neces ita tener un conocimiento de 1a perrneabilidad

hidraulica y la capacidad de almacenamiento de agua.

Las investigaciones geofisicas, especialmente las medidas de resistividad

eH!ctrica, son muy utiles para comprender la distribuci6n y 1a calidad del

agua subterranea. El valor de la resistencia electrica de una formacion de

suelo depende de 11.1.cantidad, distribucion y conductividad del agua quecontiene. Las medidas de la resistividad se obtienen haciendo pasar una

corriente eLectrf ca a traves del suel o entre dos electrodos y midiendo la

caIda de voltaje entre otros dos electrodos (Figura 7.7). 5e controla laprofundldad de penetracion de la corrlente mediante el espaclamiento de los

electrodos. Aumentando el espaciamiento del electrodo, puede hacerse que 11.1.

corrlente penetre a mayor profundidad y asi se puede realizar un sondaje

completo de profundidad de 11.1.esistividad. 5i se realiza un sondaje deprofundidad cerea a un pozo 0 pozo excavado existente del eual se conoce el

nivel <ie agua , La caUdad del agua y el espesor del aeuHero, entonces se

puede estableeer La cor reLacLSn entre los valores de resistividad y las

condiciones hidrogeo16gicas. Esto proporcionara una base para 11.1.

interpretacion de los sondajes de profundidad de la resistividad hechos enotras areas con la misma geologia, y establecera as1 informacion sobre la

profundidad de 18. napa freatiea, la caUdad del agua y el espesor del

acuifero.

FU EN TE D E roRR IEN rE H EDI DOR EN H IL IAH PER IOS

Figura 7.7

Arreglo para Ia medida de la resistividad electrica

- 83 -



51 se conduce las mediaas de resistividad en un patron reticular en un area

dada, las lecturas pueden trazarse en un mapa reticulado y formar patrones

de alta y baja resistividad para cada espaciamiento de electrodos usado.

Entonces se pueden dibujar en el mapa las lineas de igual resistividad para

la ident! ficacion de areas ete baja resis I:i vidad, que I:ienen mayor

probabilidad de ser formaciones permeables y contenedoras de agua que las

areas de alta resistividad.

Algunas veces se requiere la perforacion de pequenos pozos con propositos de

prospeccion para comp1ementar los datos obtenidos con metodos geofisicos de

superficie. Este metodo siempre es ca ro y a menudo es dificil de emplear.

Puede ser necesario levantar el perfil geofisico para obtener la cantidad

maxima de informacion de un pozo de prospecci6n. Esto incluye el descenso

de instrumentos de medicion en e1 pozo para extraer medidas sobre las

propiet\ades del agua y del suelo. E1 perf1lado del pozo excavadc es una

operaci6n comp1eja y siempre se debe obtener el consejo de un geofisico

antes de que se decida hacer1a. Otras tecnicas geoEisicas mas sofisticadas

para La pro specc Ldn del agua subt ar rfinea son las medidas sismicas y de

gravedad.

Rendimiento seguro

El rendimiento s eguro de un acuifero es la extracci6n maxima permanente de

agua que se puede obtener de una fuente subterranea. Se calcula el

rendimiento seguro de un acuifero para ver s1 la extracci6n planeada para

propositos de abastecimiento de agua sera garantizada en e1 futurO.

Basicamente no se puede extraer mayor cantidad de agua que la recarga

natural aporta. Otra limitaci6n e s que no se debe hacer descender 1a napa

de agua subterranea en forma tal que el agua contaminada de a1gun otro lugar

ingrese en e1 acuifero. Algunas vace s , La ext racc Itin de agua de un pozo

nuevo puede causa r una reducci6n consi:lerable en el rendimiento de pozos

cercanos existentes. En un area en donde se conoce poco sobre la extension

y c apac tda-i del acuf fero , se debe vigi1ar el pozo nuevo y cualquier poz o

cercano por 10 menos durante el primer periodo de operacion.

7 .3 HETODOS DE EXTRACC ION DEL AGUA SUBTERRA l.'fEA

El metodo mas antiguo para La extracci6n del agua subt ar rfine a es cava r un

hoyo en e1 suelo, a una profundidad por debajo del nivel de 13 napa de agua

subterranea. Por 10 general, la cantidad de agua que se puede reco1ectar de

esta manera es bastante 1imitada y cuando se necesite una mayor capacidad de

extracci6n, se debe exp10tar el aculfero en un area mayor de contacto. Se

puede hace r esto amp1iando e1 ancho de 13 excavaci6n, ext end LendoIa a una

mayor profundidad 0 aumentando ambos. el ancho y La pr ofund Ldad , Saber

cua l es de estos l'letodos pueden y -:leben aplicarse en un caso particulardepende del espesor de la formacLSn del suelo contenedora de agua y de la

profundidad ~e la napa de agua subterranea.

- 84 -



Los medias horizontalmente extendidos para la captaci6n y extracci6n de agu~subtar rjinea reciben el nombre de galerias y se les puede su¥ividir en

zanjas de perco Iac I dn (Figura 7.8). drenes de filtraci6n (Figura 7.9) y

t 6n el es ( Fi gu ra 7.10).

Debido a las dificultades y co sto s de excavaci6n s510 se deben usa r las

galerias en los casas en que 1'1 napa de agua subt a r rfinea este a unaprofundidad superficial no mayor a los 5 - S metros par debajo de la

superficie del suel0 (los t6neles en formaciones de suelo consolidado puedenser economicos aun a profundidades mayores). Las galerias ofrecen 1'1 unicasolucian practica cuando se va a captar el agua subterranea de acuiferos de

poca profundidad con un paqueflo espesor saturado. Estos acutferos tienen

que ser explotados en una gran area de contacto. Tambien son recomendables

las galerias en areas costeras en donde el agua dulce que se va a extraer se

encuentra encima del agua sal.ada, Entonces el descenso 0 abatimiento del

nivel* de 1'1 napa de agua dulce debe mantenerse en 10 minima poslble, de 10

contrario, surgira el agua salada y se mezclara con el agua dulce.

Figura 7.S

Zanja de percolacion

* Descenso del nivel a abatimiento: es el descenso de 1'1 n apa de aguesubt errjinea alrededor de un colector d~ agua subt errfinas, resultante

de la extracci6n del agua.

- 85 -



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" ROCA IMPE tlHEABLE -,

T UBEt lI A D E C ON CR ET O

CON UNIONES AB IER TAS

Figura 7.9

Oren de infiltracion

Figura 7.10

Tunel de infiltracion

- 86 -



Las zanjas son faciles de construtr; estas pueden tener una gran capacidad y

una prolongada vida uti 1. Sin embargo, si las zanjas son de scub.i e r tas , el

agua recolectada en ella no se encontrara protegida contra la contaminacion,

10 que las hace menos apropiadas para propositos de abastecimiento de agua.

Los drenes de filtraci6n y los tuneles son mas caro s de const rut r y su

disei'io es mas complicado. Los d rene s pueden estar sujetos a1 at oro , La

vent aja de los drene s y tuneles es que estos co Lec t.o re s son completamente

subt er rfineo s de tal forma que el agua reco1ectada esta protegida contra la

contaminacion de la superficie.

ICUBIERl'A DEL POlO

r-~~~-~----~~

Figura 7.11

Pozo excavado

Los medias verticales para ext racc tSn de agua subt er rfinea pueden

subdividirse en pozos excavados de gran Hametro (Figura 7.11) y pozos

tubulares de pequejio dtametro (Figura 7.12). Se deben usa r los pozos

tubulares cuando La napa de agua subterdinea se encuentre a profundidad

considerable par debajo de la superficie del terreno, pero solo son

efectivos en acuiferos de espesor suf Lc Lent es, Par 10 general, los pozos

excavados tienen una capacidad limitada de tal forma que su usa esta

restring:ido solo a domicilios individuates y otro s abastecimientos de agua

en. pequena escala. Los pozos de diametro grande actuan como reservorios de

- 87 -



Figura 7.12Pozo t ubula r

C ON CR ET O M OL DE AD O

EN EL LUGAR

PLACA 0 LOSA DE

. ,/ C ON CR ET O P RE FA BR lC AD A

a1macenamiento y as! tienen 1a capaci~ad ~e surtir agua en cua1quierextracci6n maxima. ~a capac Ldad de los pozos tubulares varia en una gran

e sca La , desde menos de 1 litro/seg para pozos superficia1es d e dtametrope queffo en acu'lferos de arena fina, a mas de 100 litros/seg para pozos

profundos de dta.metro mas grande en arena gruesa 0 en depositos de rocasedimentaria. 1..05 pozos entubados·son muy adecuados para abastecimientos de

agua potable porque solo serin necesarias precauciones simples para protegeI'de La con tam.inac Ifin al agua ext ra fda de esta manera. Algunas veces, se

puede usaI' u n grupo de pozos tubulares colocados en serie y a los cuales sebombea como una unidad (Figura 7.13).

SELLO DE ARCILLA 0 CONCRETO

En situaciones en donde un acuifero de gran espesor se encuentra a poca

profundidad, tanto los reco1ectores de agua verticaies como los

horizonta1es, (pozos. ga1erias, zanjas, drenes) a una combinaci5n de ambos.pueden ser ap rop Iado s , La viabilidad tecnica dependera en mucho de las

condiciones geo15gicas locales. Una situacHm mucho mas tlificil es cuandose tiene que extraer el agua subce rrfinea de un acuifero delgado s Lt liad o a

profundidad 'consLderabf e , En vista de La peque5.a area saturada de este

acuifero, no se deben usaI' los pozos tubulares. Las acequias y los drenesno son apropiados debido a que requeriran una cantidad excesiva de trabajo

de excavaci6n. Algunas veces, en terrenos consolidados. los tuneles pueden

ser adecuados. Para los sedimentos no consolidados se pueden considerar lospo~os recolectores radiales (Figura 7.14). .

,-,

TUBERIA DE FILTRO DE PVC

- 88 -



Figura 7.13

Bateria de pozos entubados

A t } ,

B O M B A

Sin embargo. e stos pozos requieren d Isenc y eonstrucci6n e spec Lal izada YJ

por 10 tanto. son genera1mente menos ade c uado s para abasteeimientos de agua

en pequena esea1a.

2 A 3 M .

+-+

LATERALES

PERFORADOS __ .

Figura 7.14

Pozo recolector radial*

* Tambien llamado "Pcz o Ranney"

- 89 -



Cuando se ext rae agua aubt er rjinea siempre hay un descenso de La napa de agua

subeer rdne a. En principio todas las ot ras extracciones del mismo acuifero

estan i nfluenciadas. El efecto de las extracciones de agua subt e rrjin ea para

abasteclmientos publ1cos de agua por 10 general no es grande. pero para

extracclones de alta tasa, que frecuentemente se hacen para propds Lt os de

irrigacion, el efecto posible de un descenso apreciable de Ill. napa de agua

subterranea deber!a ser cuidadosamente investigado. Puede que sea necesario

realizar un bombeo de ensayo para proporcionar una base para ca1cular eI

futuro descenso de nivel de Ill. napa de agua.

. . . . . ..~..... . ..~.: : : ' D E S C E N S O : :::,~~~,,~:,~~:,• ~ ••• ~ ••• 4

...... ~~. .,.••••••••••••••• , •................. , ............. ,... . " ................. . ............ ,... . ...... ,.......... . ................ . , ,.......... "..... . , ................... ................... ...... .· ~.• , • ~ • p ~ • , .· ~.. .. . . ~.. ,~. . ... . ....· . , ~............ , .

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~X><s<x%~"~ ' ~~~~~~ t~~

NAPA DE ACUASUBTEI lRANEA·

A N'fES Y D ~NTE

EL BOMBED

S _! IP E RF IC IE D EL S UE LO

Figura 7.1S

Bombeo de prueba

7.4 GALERIAS DE FILTRACION

Las zanjas como medI0 de captacion y extra~cion de agua subterranea son 5610

un corte en el sue l.o para hacer accesib1e el acuff ero desde la superficie.

Son faci1es de construir ya sea manua1mente 0 con equipo mecanico. El

dLs effo tambi.en pre sent a rd pocos problemas. Los principales requerimientos

son los siguientes (vease Figura 7.16):

a. Suficiente ancho y profundidad para asegurar que el agua recolectada

fluya a baja velocidad (por 10 general menos de 0.1 m/seg) de tal

forma que se prevenga 1a erosion de los lados de la acequia y que se

1imit~n las perdidas de carga. •

b. La profundidad debe ser mayor a 1.0 m y preferiblemente de 1.S m para

reducir cualquier penetracion de luz solar en e1 agua, donde

e s t ImuLa rji el cr ec Lm l ent o de plantas y algas y provocara resistencia

al flujo de ague.

- 90 -



c. Los lados de la zanja deben ser ligeramente inclinados para

pr oporc Lonar Le estabilidad. Esto es particularmente importante para

el area de 1'1 zanja que tenga contacto can la superficie.

d. Para zanjas profundas, es deseable un terraplen horizontal

aproximadame~e 0.5 m sobre el nivel normal del agua para facilitar el

acceso para el trab'1jo de limpieza y mantenimiento.

Figura 7.16

Diseffo de zanja de percolacion

Cuando se abren las zanjas de pe rco Lactfin , el agua subt ar rfinea que ellas

contienen est.§. sujeta a la contaminacion bacteriana y crecimiento de algas.

Los drenes (Figura 7.17) tienen poros, perforaciones 0 uniones abiertas que

permiten el ingreso del agua subterranea. Se pueden hacer drenes porosos de

materiales· tales como ceramica 0 concreto "no-fino" (usando una mezcla de

grava de media pulgada y cementa, sin arena). En su mayoria, los drenes

perforados son de arcil1a vitrificada cocida en un horno, 0 de plastico 0

madera. Por 10 general los drenes can uniones abiertas son hechos de

concreto 0 de asbesto-cemento.

La eLecc Ifin del material a emplearse en una cons trucc iSn particular de un

dren depende de 1'1 fuerza requerida, de 1'1 resistencia a 1'1 corrosion

necesaria para el tipo de agua subt er ranaa que se va a recolectarY »

sabretodo, de los costos y la disponibilidad. Las perforaciones en el dren 5610

necesitan ser hechas alrededor del mismo cuand o este esta situado

completamente en el acuifero. Para"drenes q~e esten coloc'1dos en Ie parte

superior del acuifero, se rjin adecuada s las perforaciones en la parte de

abajo, y para dre ne s que se encuentren a mayor profundidad en el acuifero

s510 se necesitan perforaciones en la parte superior.

- 91 -



M AT ER IA L E XC AV AD OY PARA RELLENO

TUBE RIA DE DRENAJ E

Figura 7.17

Construcci6n del dren

En formaciones de ter re no grueso, tales como grava, las aberturas del dren

se pueden reducir facilmente, 10 suficiente para mantener aparte al material

del sue l o, En arena fina y de tamai"lo media, se debe ubicar los drenes

perforados y los drenes con uniones abiertas en una 0 mAs capas de gr ava 0

arena gruesa, para evitar Que la arena fina del acuffero ingrese a los

dre ne s , La cap a excerria debe ser 10 suficientemente fina para mantener

fuera del dren e I material del acuffero; la gr ava de 1a capa inte rne debe

tener un tamano que sea en cierta forma mayor Que las aberturas del dre n ,

Para un acuf fe ro de are na Que tenga un tamai'lo efectivo de aproximadamente

0.2 rnm, el paquete de grava podrfa consistir de dos capas, eada una de elIas

de aproximadamente 10 em de espesor, con granos de 1-2 mm y de 4-8 ram de

tamano , Entonces se pueden usar aberturas del dren de aprox imadame nt e 3 rom

de ancho , Cuando se apliea drenescon unione s abiertas de 10 mm de ancho ,

sera necesaria una tercera capa de relleno de grava de granos de 15-30 mm.

Los factores mas importantes en el disei'lo para 1a eonstrucei6n del dren son

el diAmetro interno de las tuber!as del dren y la profundidad a la eual se

co l.ocan las tube r La s y el relleno de gr ava por debajo de la napa de agua

subterrAne a.

A pesar del relleno de grava, c ierta materia suspendida puede ingresar al

dren. Cuando se permite la acumulaci6n de este material, este ~loQuearA el

dren. Para evitar esto, se debe dar un tamai'lo al dren de tal manera Que la

velocidad del flujo en ellos sea 10 suficientemente e Ievad a para expulsarcualquier de~6sito de sedimento. Para que los drenes realicen una

auto-limpieza, la velocidad debe ser superior a los 0.5 m/seg pero no mayor

de 1.0 m/segj de 10 contrario, las perdidas de Ericcion se r an demasiado

e Lev ada s , Esto pro voc a r Le un abatimiento de la napa y una extracci6n del

agua subterranea desiguales a 10 largo del dren. Para acomodar la cantidad

que se acumula del agua recolectada y el flujo a tr ave s del dre n puede se r

necesario proporcionar aumentos de tamatto en el dren a 10 largo de su

extensi6n.

- 92 -



Obviamente, en vista de los costos de excavaci6n, se debe co10car los drenes

a una proEundidad no mayor de 1a necesaria. Sin embargo, los drenes debenpermanecer completamente sumergidos en el agua subterranea, estando la partesuperior del relleno de grava por 10 menos a 0.5 m de p rof u nd Ldad , inclusoal final de un largo pedodo de sequ1a cuando es probable que La napa de

agua subt er rfinaa este en s u nivel mas ba jo , Usando como base la napa deagua subterranea exlstente, el disonador debe tener en cuenta un descenso denivel operativo de por 10 menos 1 m, mas una nueva baja de 1 m de la napa de

agua subt e r rj in ea b aj o condd c Lone s de sequfa , As!, La parte superior delrelleno de grava debe ria estar a una profundidad de 2.5 m 0 mas, bajo La

napa de agua existente. Cuando el hierro y el manganeso estan presentes en

el agua subt er rfinea , hay un serio riesgo de que los depositos de hierro y

manganeso obstruyan las aberturas del dren y el rel1eno de grava. Entonces

es necesario co1ocar los drenes a mayor profundidad a unos 4-5 m por debajo

de la napa de agua existente, para evitar que el oxigeno penetre en los

drenes y forme los depositos de precipitaci6n de estos metales.

7 . 5 P OZ OS E XC AV AD OS

Los pozos excavados se hacen simplemente cavando un hoyo en e1 suelo. Son

ampliamente usados en muchos paises y pueden ser bastante satisfactorios si

las condiciones son las correctas. Por 10 general. no se requiere equipo 0

hahilidades especiales para su construccion.

La experiencia muestra que el diametro de un pozo excavado debe ser, por 10

menos, de 1.2 m si dos hombres van a trabajar juntos en e1 fonda del pozodurante la axcavacdfin , Para un pozo que sd rve un solo domici1io 0 unacomunidad agricola, par 10 general, este diiimetro minimo es adacuado , pero

cuando mas gente depende de un pozo excavado se debe proporcionar un pozomas grande, de 2-3 m de dHimetro. En raras ocasiones es util un mayor

aumento del tamaiio de un pozo, ya que 1a produce 10n adic Lona L de agua

obtenida de esta manera es probable que sea muy pequeffa.

Debldo a su gran diametro y volumen, los pozos excavados sirven para La

captaci6ny el 'almacenamiento del agua subte r ranea, Debido a La capac Ldad

de almacenamiento, se puede extraer e1 agua temporalmente a una escala mayor

que e1 influjo de recarga al pozo. El efecto de almacenamiento esparticularmente importante cuando los usuarios extraen e1 agua mayormente en

proporci6n maxima durante unas cuantas horas en 1a tarde.

La profundidad a la que se debe y puede cavar un pozo depende del tipo dematerial perforado y de la fluctuaci6n de la napa freatica. La estabilidad

del material y los costos de e xcavac fSn constituyen un factor importante.Los pozos particulares, po r 10 general, tienen una profundidad menor a los10 m. Los pozos excavados para uso comunal frecuentemente son mas

profundos, 20-30 m es usual, y se ha 'alcanzadd profundidades de 50 m y mas.

- 93 -



Foto de G. de Sabatino para WFP

Figura 7.18

Extracci6n de agua de un pozo excavado revestido con concreto (Togo)

- 94 -



La mayoria de p02:0S excavados nacas itan un revestimiento interno. Paraesto, se usan materiaies tales como Lad rilLo , piedra, mamposteria, vaciado

de concreto en un arma2:on dentro del hueco, 0 anillos de concreto

prevactados. El revestimiento sirve a varios propositos. Durante 1a

construccion ofrece protecci6n contra derrumbes y hundimiento y evit4 que 1a

tLarr-a derrumbada Ilene e1 hoyo excavado. Despues de que se completa el

p02:0, retiene las paredes. En material conso1idado el P02:0 p uede permanecer

sin revestimiento pero siempre es recomendab1e uno en la parte superior

(Figura 7.19). En formaciones no consolidarlas se debe revestir e1 pow entoda su profundidad (Figura 7.20). La secc Ldn del pozo que penetra en el

acu1fero requiere un revestimiento con aberturas 0 perforaciones que

permitan a1 agua subterranea fluir hacia e1 P02:O.

·v,,,". ,.,. ;. - . . . . -~ ,-/'-" ,

CAPA VEGETAL SUPERIOR - B~OCAL DE CONCRETO

I: I " I I I I I i ~ I

ROCA INTEMPEnZADAN APA D E AG UA SUBTER RA NEA

- "- _ _

, , .II I I L ~ I j_

- r o o -

ROCA FlSURADA

- -

- -

1

Figura 7.19

Pozo excavado en formaci6n de roca

Figura 7.20

....... -~ .. ~ .

. .1 - '- - -- - ,- ,, ., ., ., ,~ • •. •. .•

PARED DE CONCRETO----FORMACIONES IMPERMEARLES

...... .

........

....... ...... -........

...... -, .

.......-

.~: '.

: : : A ; ;U i ~ '~ ~ o· '.DE GRANOS· : -.C RUESOS

. r , : : . : : : - : - : - : :· .. , ......... ...... .· ~ ~ : : : : : : : : : :......

P02:0 eKcavado en material granular grueso

- 95 -



En acuiferos de arena fina es imposible proveer un revestimiento con

aberturas a perforaclones 10 suficientemente pequeffas para retener elmaterial y evitar que este lngrese al pata. En tales caSOS, frecuentementese extiende el revestimiento a 10 largo de toda la profundldad del pozo sin

n ln gu na a be rt ur a 0 perforaciones. E1 agua subterranea ingresa a1 pozo soloa traves del fonda, e1 cual esta cubierto can varias capas de grava graduada

que mantienen en e1 fonda 1a arena fina d e La f ormac Ifin que contlene agua

(Figura 7.20). Par ejemp10, tres capas de grava graduada, cada una de 15 em

de espesor, pueden usarse con granos de 1-2 mm. para la c apa mas profunda,luego, tamaffos efectivos de 4-8 mm y 20-30 en la parte superior.

NAPA DE AGU ...

SUBTERRAI IEA

----B ROCAL DE CONCR ETO

- -. FORMACION

IMPERMEABLE

Figura 7.21

Pozo excavada en acuifero granular fino

El revestimiento de un POto excavado provee tambien un sella para evitar que

el a gua contaminada se filtre de la superficie a L poao , Esto no es muy

efectivo s1 el POtO esti al descubierto. porque en ese caso el agua que esta

en este sera contaminada de cualquter manera. especia1mente s1 se extrae el

agua usando cube tas y saga. Como p recauc Icn minima. se debe extender el

revest1miento del pozo par 10 menos 0.5 m po r encima del suelo para formarun "muro" a1rededor del borde externo del pozo. Se debe construir,

entonces, una losa delantera de concreto en la superfic1e del sue10. que se

extienda apraximaiamente 2 m a todo el rededor del pozo , Al vac.iarse 1aLo sa de concreto tambH!n se sella cualquier fisura entre e1 revestimientadel pozo y las paredes .del hueco excavado y 1a 10sa, evita asl que el agua

contaminada de la superficie se filtre al pozo.

- 96 -



Figura 7.22

Pozo excavado cubierto con bomba de mana (Tailandia)

Foto eIR

Todas estas medidas tienen s610 un efecto 1imitado si el pozo pe rmane ce a1

descubierto. Se puede obtener una protecci6n satisfactoria de la seguridad

hacterio16gica del agua de un pozo, unicamente si 1a parte superior de ~ste

esta comp1etamente se11ada con una Los a he rme tica en 1a cua1 se monta una

bomba para ext r.ae r e 1 agua (Figura 7.23). Se debe proveer un buz6n de

acceso que pueda cerrarse apretada y seguramente, para permLtLr 1a

desinfecci6n del agua en el pozo mediante la cloraci6n. Aunque el sellado

de los pozos exc avado s es en s:( mismo simple, no siempre es fac tibLe ,

especia1mente cuando e I e s tand ar de instalaci6n de bombas e s pob re y no se

puede alcanzar adecuadamente los requerimientos de mantenimiento.

AB ERTUR J. DE LA BOMBA

SELLO DECONCRETO

. ,,.~

±IOcmARENA--------------~Fuente: "Pozos su er iciales"

Figurtl 7.23

Pozo excavado sellado para protecci6n sanitaria

- 97 -

1



Algunas veces, los potOS excavados en rea1idad se "construyen" en una

excavacion temporal, la cual e s desagUada y apuntalada contra e1 derrumbe

conforme sea necesario (Figura 7.24). Se puede usar cualquier tipo de

material de cons trucc LSn, Por economLa, f ueraa y estabilidad, son

preferibles las paredes circulares. La mamposteria y e1 enla1ri11ado son

grandemente usados; el concreto refortado tambien as popular, ya sea

prefabricado 0 vaciado en e1 sitio. Para permitir que el agua subt.e r rjine a

fluya hacia el POtO, las paredes de mamposteria y en1adrillado son hechas

can uniones abiertas. En revestimientos de concreto se puede vaciar pedatos

paquaffo s de tubos de1gados 0 manguera de ja rdin para proveer abe r tura s ,

Para evitar e1 ingreso de agua contaminada de La superficie del 5ue10, se

debe hacer el relleno can cuidado en capas delgadas que esten firmemente

apisonadas.

LOSA DE CONCRETO REFORZADO

Figura 7.24POtO excavado construido en excavacion temporal

Las formaciones consolidadas r1gidas no requieren un soporte inmediato,

porque su estabilidad natural permite que se ejecute 1a excavacion temporal

como un hoyo abierto con paredes sin soporte. Sin embargo, es prudente

realizar la excavac Ijm secc ISn por s eccf.Sn , como se muestra en La Figura

7.25.

S T A G E 1

PR lME RA E TAP /'

tiU

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,

2 4 1 . , . ' . ' ._"

"I; ..,_,--_./,,/,~/.E~'/ /,',// '.-,'-."

3 4

B ROCAL DE CONCRETO

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5

REFUERZO

ACER O DE R EFUFRZO

/

/

/

/

/

/

Figura 7.25Brocal de concreto reforzado construido en e1 sitio

- 98 -



Cada se cc i6n debe tener una altura de 2-4 m y se mantiene en s u lugar

mediante la presi6n que el terreno circundante ejerce sobre ella.

El m4todo m;ls comdn de construcci6n de un P02:0 excavado es mediante la

excavaci6n desde el interior, removiendo la tierra del fonda. Entonces, el

revestimiento se bunde debido a su propio peso (Figura 7.26). Para p02:0S

cuyo diAmetro sea superior a los 3-4 m> la excavaci6n se realiza

frecuentemente con herramientas manuale s , Por debajo de 1a napa de agu a

subte r r ane a se hace ne ce s ar io proveer drenaje para permitir que se real iceuna mayor excavaci6n. En este m4todo de construcci6n se usa en su mayor!a

paredes de formaci6n circular, debido a que elIas se asientan fAcilmente y

no corren e I riesgo de deformarse cuando las secciones de revestimiento del

pozo est~n sujetas a fuer2:as disparejas.

Figura 7.26

Hundimiento de un pozo excavado mediante la excavaci6n desde el interior

Se puede usar trabajos de mamposter!a en piedra> ladrillo a bloques de

concreto para construir el revestimiento del pozo usando un fuerte "z apat o"

de acero como base (Figura 7.27). El "z apat o" evita que, a1 "calzarlo", el

revestimiento se asiente en forma dispareja, 10 que podr La causar

deformaci6n y rajaduras. Obviamente, e I concreto reforzado es un material

de construcci6n mAs adecuado en este respecto. Tambi~n permite que se

construya el revestimiento del pozo sabre el sue Lo conforme progresa e1

hundimiento del pozo. Se puede usar tuber!as de concreto, cemento-asbesto 0

plAstico de mayor diAmetro, como material de revestimiento del pozo. Cuando

no se dispone de estos a son demasiado caros y dificiles de manipular, se

puede usar aros prefabricados de concreto para formar el revestimiento

(Figura 7.28). No hay ninguna raz6n vUida que exp lique por qu~ los aros

prefabricados de concreto no deben ser mAs ampliamente usados. Estos no

requieren alba~iles capacitados, s610 piedras ~decuadas, 1adrillos 0 grava,

y no es dificil c apac itar , para vac Lar el concreto, a t r abajado re s sin

mayores habilidades. Par 10 general. se puede conseguir 1a arena y grava

necesarias en 1a vecindad del sitio del pozo.

- 99 -



l i ! i l l i f i l ! I i. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Figura 7.27Pozo excavado con revestimiento de ladrillos

::::::::::::..N---I<ri: : : :: : : :

.........~. . . . . . ....... ....... . , ... ~......~~!.~~~~l:t-----JI1.·: : : : : : :

........IP---!1f··· ............ .f,t::=jtt' ........ .

: : : : : : : ; : : : : . : . : . : . : . : - : . : . : : : : : : : : : : : : : : :

Figura 7.28Construcci6n de pozo exc8vado con anillos prefabricados

El extremo inferior del primer aro est.1iprovisto de un "zapato" que tien e en

su interior un borde cortante; el d iame tro exterior es en cierta forma masgrande para facilitar el hundimiento y reducir 18 fricci6n del terreno a 10

largo de la parte externa (Figura 7.29). Durante el hundimiento, el primer

aro deja un espacio alrededor de la pared. En formaciones sueltas este

espacio sera auto sellado, pero en formaciones cohesivas, se Ie debe

- 100 -



rellenar con lechada de cemento 0con arcilla batida como protecci6n contrala filtracion del agua contaminada de 1a superficie del suelo. En e1 fondo

del acuifero los aros est~n hechos de concreto "no-fino" (cementa y grava de

media puLgad a , sin arena) a trave s de los cuales el agua puade ingresar alpozo.

C O N C R E T O

r - ~ r o l . · ~ '>~'~m~ ~ : , : " N OI N O " B

- !li.iim~tro-

lnterior

~ d lJ . e s o pe a s :e ~

P R I M E R A N I L L O A N I L L O D E F I L T R A C I O N A N I L L O D E S E L L O

T0 .6 · O . B M

~

Figura 7.29

AniHos. prefabdcados de concreto

Foto VDO

Figura 7.30

Anillos de concreto reforzado para el revestimiento de un pozo excavado

- 101 -



Frecuentemente, se puede obtener una construccion mas economica y

t~cnicamente mejor, combinando los dos metodos de cons truccIfin descritosanteriormente. La const ruccion de 1a Figura 7.31 p ropo rc iona una exce L ent s

p rccecc LSn contra el ingreso de agua contaminada que se filtra desde La

superficie; tambien permite hacer el pozo a mayor profundidad cuando despuesde cierto tiempo el agua subt er rjinaa desclende a un nivel mas bajo. El

disei'ioque se muestra en la Figura 7.32 no tiene esta ventaja pe ro cuestamucho menos para construir.

PA RED DE CO NCRETO REFO RZA DO

VAC lADO EN EL S IT IO

GRAVA

•••• 4 ••••

. . ~.~ ~.. ..~........... ..........••.•. .••.••.. .•. ·lto+------iill

: : ' ; c u i : r E a o : :cPA RED DE C ON CR ETO

CON AN ILLOS

PREFA ! l R ICADOS...................... .

:::: ;: ;: ;:;: ;:;: ; tI----t1I:-:.:-: -:-:.:-:.:-: : : : : : : : :: : : : : : : : : . r l : : : : :: : : : ~ : : : : : : : : :: : : : : : : : :: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :

Figura 7.31

Construccion de pozo' e xcavado usando combinacion de metodos

Ests claro que no es tan facil proteger e1 agua de un pozo excavado contra

la contaminacion bacteriana. Resumiendo. se recomienda las siguientesp recauciones:

1. La parte superior del revestimiento debe ser impermeable,

preferentemente a una profundidad varios metros por debajo del nivelmas bajo alcanzado pOI' el agua en el pozo;

2. El espacio entre las paredes del hoyo cavado y el revestimiento debe

estar sellado con arcilla batida, 0mejor con lechada de cemento;3. La parte superior del revestimiento debe extenderse a unos 0.5 m sobre

el nivel del suelo y se Ie debe cubrir can un revestimiento

impermeable en la cual se va a montar una bomba (de mano) para extraerel agua del pozo; < •

4. Se debe construir una 10sa delantera alrededor del borde levantado del

re ve st im ie nt o ( "m ur o" 0 "b roca L") de aproximadamente 2 m de ancho ,

inclinada hacfa adelante, y can un canal que drene cualquier agua quese derrame fuera del sitio del pozo;

5. Se debe clorar el agua del pozo para d esLnf ecc lfin luego que aque l, hasido comp1etado; esto se debe repetir.

- 102 -



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'\. RELLENO

" COI1l'ACTADO-,

" PLATA-,'\. FORMA

".' ./.' ".r . ,/

TUBERIAD'i tEMENTO-ASBESTO

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~:::::::::?}):::il'l----t'll:A · ~ i £ i . c i ~ · ·~ ~ B ' R I C ~ D ~ S ' : :

DE CONCRETO :-.

W H t U U ! j ; ~ / ! r i ~ t : ' N , f - - f ' l '

Figura 7.32

Construccion de pozo excavado usando combinacion de metodos

7.6 pozos TUBULARES

Un pozo tubular 'tiene una envoltura 0 revestimiento que consiste de tuberias

simples (ad eme ) frente a formaciones de terreno que no contengan agua y

s ec ci on es p er fo ra da s 0 ranuradas frente a un acuffero (rejillas 0 £iltros).

Los pozos tubulares de poe a profundidad y diametro son bastante adecuados

para abastecimientos ole agua de poca capacidad. Tales pozos tuhu1ares se

pueden c ons tru Lr me.:liante el c Lavado , el uso de c hor ro s a presion, y el

ta1adro. El metodo de perforaci6n con uso de maquinas es mas adecuado parapozos tubulares de mayor diametro, diseffados para 1a captacion de cantidades

considerables de agua a p r o fund ida d e s mayo r e s , 0 para capt a r acuf f e ro s que

es te n cubiertos por capas de roc a dura 0 form~ciones similares de te r ra no ,

La construccion de pozos con maquina perEoradora es una tecnica muy versatil

que se puede usar para cualquier profundidad considerable y en 1"1.mayoria de

las formaciones geologicas. Sin embargo, requiere equipo complicado y

conocimiento y experiencia considerables. En su mayorla la realizan

perEoristas especializados. En el Anexo 2 se ofrece un estudio detallado de

metodos de perforaci6n de pozos.

- 103 -



Foto UNICEFpor Bash

Figura 7.33

PeIforacion de un pato

Se puede periorar "pozos tubulares a mas de 200 m de pcofundLdad, alin a

traves de roca dura. Sin embargo, nunca existe una garantia de que sehallara agua. Por 10 tanto, es importante hacer un uso completo de

cualquier dato disponible de prospeccion y de exploraci6n cuando se escoje

el sitio en doude se va a perforar un pozo tubular. Es esencial la ayuda de

gente experimentada y calificada, junto con 11.1informacion obtenida a traves

de estudios hidrogeologicos.

Los pozos c1av'ldos (hdncados ) (Figura 7.34) se hacen mediante 1a

LntroduccLSn de una punta de hincar con filtros (llamada "puntera") en una

formacion que contenga agua , Para evitar dafios a 1a puntera cuando se Le

clava a traves de guijarros 0capas de1gadas de material duro, la punta en

el extremo inferior de la eriba es hecha de acero s51ido, por 10 general con

dnmetro ligeramente mayor que el de La propia crLba, La mayoria de las

punteras tienen un diametro dant ro de los 30-50 mm Conforme se oprosiguecan e1 cLavado y 1a puntera se hunde en el terreno, se enrosea seeciones

sucesivas de 11.1t uberLa en 11.1parte superior, de tal forma que e1 extremo

superior de la envoltura s Lampe este sabre 11.1superfide del suelo. La

puntera es "cLevsda" en el terreno usando un mecanisma simple para golpear

la parte superior de la tuberla. Se puede usar muchas arreglos. La Figura

7.35 es indicativa.

- 104 -



Figura 7.34

PO:l:O clavado

, PUNTA DE HINCAR_ CON FILTRO

--::-;_,'_-_-=

Figura 7.35

Arreglo para clavado de _pozo

- 105 -



Cualquiera que sea e1 metodo que se use, es esencia1 asegurar que los golpes

sean rectos y vertica1es, de 10 contrario, se dob1ara y quizas se rompera 1a

tuberl.a. Ya que es 1a tuberia La que transmite los golpes a La punta, 5e

debe usar una tuberia fuerte, de paredes gruesas, particu1armente cuando se

espera una perforaci6n dtficil en formaciones duras.

IUBERIA ELEVADIZA

R~JlttA

B AR RA D E C ON DU CC IO N

ACOPLAMIENIO

Figura 7.36

Perforacion de pozo con barra interna de conducci6n

En e1 metodo de perforaci6n de pozo s que se muestra en 1a Figura 7.36, la

barra "de conducc Ifin" se mueve con 1ibertad dentro de 1a secci6n filtrante.

La tuberia e s "ha l.ada" dentro del terreno en 1ugar de ser guiada en e1, de

tal forma que se puede usar tuberias de clases de dureza normal. Los pozos

clavados son especialmente adecuados para formaciones de arena suave a las

que la punta clavada penetra con facilidad. Los pozos clavados no pueden

hacerse en areas donde se encuentran cantos 0 guijarros u otros obs tjicul.os

en e1 terreno. 'En toda s las f ormacLone s , la resistencia contra el clavado

aumenta con 1a profundidad. Por 10 tanto, la ap l Icac Ifin de pozos clavados

esta 1imitada a obras superficiales, de profundidad inferior a los 10-15 m.

Par la misma raz6n. el diametro es, par 10 general, pequeffo, variando de una

estrechez de 3 cm a un maximo de aproximadamente 10 em, siendo el mas comun

un diametro de 5-8 cm. No se puede instalar bombas sumergidas dentro de

diametros tan pequenos. Los pozos clavados tambien tienen la desventaja de

que las aberturas de filtrac16n pue::len atorarse con arc ilIa 0 material

similar durante 1a conducci6n. Es casi imposlble retirarlos despues de la

terminacion del pozo clavado.

- 106 -



PESO DE IMPULSION

..._----

........ . ........... ..... .. . . . ~............. ............. ........... ............ ..... - .....

, : , : , : , : , : , : , : , : , : , , : : : : : : : : : : ? ~ ~ : : : : : : : : :

Figura 7. 37Pun tera c on union desli ~ante

Se puede evitar el atoro ~e la rejl11a del pozo usando una union deslizante

(Figura 7.37). Durante el clavado, la rejilla esta dentro de 1a envo1tura y

s610 despues de alcanzar la profundidad deseada se Ie saca para ingresar ala formaci6n que contenga agua , Cuando existen formaciones duras

directamente por debajo de la superficie del sue l,o, una so Luc Ldn mejor es

empezar con un barreno de tierra para perforar un hueco 10 mas profundo

posible con un diametro ligeramente mayor que el tamano de la punta del pozo

que se va a perforar (Figura 7.38). Cuando el hueco esta 10 suficientemente

d er ec ho , v er ti ca l y profunda, esto tamb Len ayuda a lograr un po zo a plomo,el cual sera dificil de obtener de otra forma.

Si luego de la te rtninac Lon del pozo c Lavado se desinfecta completamente elinterior, el agua de el sera bacterio16gicamente segura y es probable que

permanezca asi. Sin embargo, el rendimiento d~ un pozo clavado es pequeno,entre 0.1 y 1 l!seg. Esto sera suficiente s610 para uso domici1iarioparticular 0 de una comunidad pe quefia, Para uri abastecimiento mayor de

agua , se puede interconectar un nfimero de pozos clavados con una linea

central de succ Lon y se les puede bombear como una un Ldad , pero estasoluci6n es alga cara. En ireas rurales de paises en desarrollo los pozos

clavados tienen la ventaja de ser una LnstaLac Lon facil y r fipLda , si n

necesidad de equipo 0conocimientos especializados.

- 107 -



BARRENO DE MANOBARRENO A ESPIRAL

A-TRIPODE DE VARILLA DE B A M B U

B-CUADERNAL

C -CABLE DE MANIL A DE 2

D=BARRENO DE TIERRA

E->;UIA DE BARRENO

Figura 7.38

Equipo de perforaci6n de pozo

Fuente OMS

(~o; 71+62 )

Los pozos perforados a chorto en apa r Lenc l a no difLer en en mucho de los

pozos clava'1os. pe r o lEi""punta en e1 extremo inferior de La secc Ldn filtrante

es hueca en lugar de ser s61iia, y el pozo se perfora a traves de l~ accionerosiva de una corriente n e a~ua lanza~a desde la punta (Figura 7.39).

Compara-ia con los pozos cLavados I 1a perforaci6n de pozos con cho r ro s es

mucho mas rapida. No se necesita fuerza meca~ica, de tal forma que se puede

usar pUistico en vez de ace ro par a 1a envo1tura y La reji11a. Obviarnente I

los pozos de chorro s610 se puede n hund ir en formaciones no conao l tdadas .

- lOS -



P LA CA G lR AT OR IA

BOM BA DE PRESION Y M OTOR

RACIA EL Al'AREJO

BOqU lLLA DE CHDRRO

TUSER lA DE CHORRO

Figura 7.39

Pozos perfot"ados a chorro

Los acuf f ero s a reno so s son mas adecuados para este metodo; a menudo 1a

a rc l l.La y la tierra endurecida ofrecen demasiada resistencia a1 cho r ro de

agua. Al igual que con los pozos c1avados, no se puede pasa r los cantos

t"odados, pero un-proceso simple consiste en revisar la formaci6n subterranea

de antemano sondeando con la tuberia que se muestra en la Figura 7.40 a 1a

profundidad de sead a , Esta tuberia tambLen se utiliza en una tecnica de

pe rf orac I Sn a cho r ro usando una tube rLa de cho r ro s e par ada para introducir

por "Lavad o" La envoltura de plastico y La rejilla dent ro del ta r r'eno ,

Compar ada con el pozo clavado, La profundidad que se puede obtener es, en

cierta forma, mayor para los mismos diametro$ de aproximadamente 5-8 cm. El

atoro de las aberturas de filtraci6n del pozo no constituye un problema.

La perforaci6n de pozos "taladrados" 'es una te~nica que se presta mejor para

uso en terrenos blandos, tales como arena y caliza blanda. Asi, la

perforaci6n por "taLadr o" es usada particularmente en areas deLt aLca s en

donde son mas comunes est os tipos de suelo. Para profundiciades

superficiales, se emplea barrenos en espiral como se mues tr a en la Figura

7.38. Para proEundidades mayores se puede ap l tc a r barrenos de tipo cubeta

rotados nuevamente desde 13 superficie por medI.o de un ej-: de cond ucc t.Sn ,

- 109 -



l

ll~'"MnOO~.

I '

I

IIIUBER IA DE CHORRO

+-- ENVOLT tTRA D E PLAST ICO

tr

III

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Figura 7.40

Perforacion de pozos can chorLo, con una tuberla de chorro externa

Este eje se construye de una seccion de vartlla de acero de 3-6 m de largo y

se conecta medLant e acoplamientos rie acc tSn rapida. La parte superior se

llama vastago cuadrado de transmision y tiene un corte transversal cuadrado

para recibir la torsion necesaria de un tablero giratorio. En el fonda, el

bar reno esta pro vt s to de una can. cortante que penetra en el material del

hueco y desc a r ga en 11'1camara cLl.Lnd r Ic a que se encuentra encima. Cuando se

llena se saca el bar-reno a La supe r f tcte y se abr e e l, fondo articulado.

Cada vez que esto sea necesario, se debe desmontar el eje de conducci6n y

acoplar nuevamente. Es UQa labor tediosa y que ocupa tiempo.

Estara. cLa ro que los pozos taLad ra-io s son ad acuado s principalmente en

formaciones de suelo blandos no con so l Ldados , En terreno cohe sLvo , tal como

arctlla, a menudo no es ne ce sa r La una envoltura temporal para apoyar el

hueco po r encima de la napa :ie agua subt er ranea , pero en terreno "~lojo", se

debe I.nstalar una envo l tu ra temporal. Por debajo de La napa de agua

subt ar rane a el barreno s I rompe las capas de tierra, pero no pucde saca r a

La superficie el material ta Lad rado , va que las co r tadur as e sc span riel

contenedor ~ua~do se extrae el barreno del fondo del hueco. Se debe emplear

un "ach tc ado r ", el eual se hace descender en el hueco usando un cable, para

recolectar las co r ta-lur a s , Se nueve hac La arriba y hac La aba jo el

"ach Lcador " c erca al f onio del hueco; durante el de sce ns o, las cortarlu r.as

son a t r ap a-ias mediante una vfllvula n.e cLe r r e , Toda La ooeraci6n aumenta

grandemente el ttempo requerido para la perforacion de un pozo.

- 110 -



'1etodo de 'Paza Ladera" para hundimiento ie pozos entu1)30..JoS

El metodo de "Poz a Lo-te r a" es una tecn.l.ca aut6ctona de bajo cos to y de labor

Inrens tva para el hundimiento de pozos entubados en formaciones de terreno

aluvi al no con so Ltdado , tales como los que se encuentran en ar~as

deltaicas. Se puede construir pozos entubados con una profundida1 de hasta

50 m us and o este metodo ba jo condiciones ade cuada s , En Bang Ladesh , el

metoda de "pozo ladera" ha sido y sigue sLendo u sado extensivamente para el

hundimiento de numerosos pozos entubados para captar los abundantes recursas

de a~ua subterranea poco profunda presentes en ese pais deltaico.

Para LnLcLar la ope rae Ion de pe r for ac Ifin , s e hac e un hueco , una "p oza '", de

aproKimadamente 0.6 m de diametro y 0.5 m d~ pr ofund iiad , en el cual se

vacia agua , Se e r Lge un an-tamio de bambfi sabre La poc t ta , Se co Loca

verticalmente en el ter reno una pieza de tuberia de acero y se realiza 103.

1'erforac15n moviendo 103.tuberia hacia arriba y hacia abajo can una ace ion de

"gol!H!teo". Para esto, se opera una cabr La 0 viga inclinada de bambfi atada

a la tUberia y a1'oya1a en el andamio. Al pie de la tube ria de pe~foraci6n.

el suelo, aflojario por el agua , Lngr esa a Ia tube r La pe rtnl tLendoLe a esta

penetra r en el ter reno , Como resultado de La acc tSn de "gol pet eo" de la

tuberia ~e perforac16n, at sualo aflo1ado y el agua (el Iorio) son imputsados

bacia arriba y salen a traves de la parte superior 0 boca de la tu~eria.

Durante el hundimiento del P02:0, un hombre se coloca en al andamio y cuida

que La tuberia sea introducida en forma perfectllmente vertlc.q!. En cada

golpe hacia arriba, el clerra con su mana la boca oe ta tuber!a' de

perforaci6n, 10 que resulta en una ace Ion de succ Lon, Esto ayud a "1.1

aflojamiento tiel suelo al fondo de la tube r La v a la salida tie la tierra

removida. Se ag reg a mas pLeza s de tuberia eonforme el cue rpo de secc Lone s

de tuberia rie perforacion penetra a mayor profunriidari en el terreno.

Corif orme continua el p roce so de hun11miento del poz o , se recolectan l1mestras

del terreno tomandolas del flujo del lodo que sale par la boca de Ia tuberia

de per f0rae ion. Es tas mues t r as se toman despues de cada 1.5 m que latuberia de perforac1on avanza, y luego se les exam1na. Se detiene la

ope rac Ldn 1a perforaci6n cuand o se penetra suficientemente en formaciones

que cont engan una buena cantidad de agua , Se retira pLeza POl.' pieza toda la

longitud de 1a tuberia, teniendo cui-iado de mantener intacto al hoyo

per£orario. Inmeriiatamente -lespue s del retiro de los tubos de perforaet6n,

se arma la envo l tura 0 "revesti;ni.ento·· del OOZI), con s Ist ent e en tuberlas de

plastico completas con sus secciones filtra~tes, y se Le hac a descen1er en

el hoyo hasta la profund1dad determinada.

Se puede obt ene r un indicia ~el requerimiento de tiempo y labor para eL

hun1imiento de un PI)ZO ent ubado , usan-io el metoda de "poz o Lo-Ie'ra" de un

ejemplo referente a un pozo hun1i10 en el D'ls tr ito :ie Koriabu r t en Dacca(B~ngladesh) a ul'la profundijad de aproxima11mente ~8.S m. Se ctta los

siguientes ri~tas:

- 111 -



Ti«mpo requerido para la perforacion del pozoTiempo requerido para la construccion de la plataforma

Labor requerida para Ia perforacion del pozo

• c al if ic ad a• no calificada

L~r requerida para la construccion de la plataforma

• c al if ic ad a

• no cal ificada

- 112 -

11 horas4 horas

2 hombres

3 hombres

1 hombre

1 1 1 o m b re



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Pozo Tubular Aljibe

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