Trabajo Abastecimiento Galerias Filtrantes

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UNIVERSIDAD ANDINA NSTOR CCERES VELSQUEZFACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASCARRERA ACADMICO PROFESIONAL INGENIERA CIVIL

CURSO: ABASTECIMIENTO DE AGUAY ALCANTARILLADOTRABAJO ENCARGADO: GALERAS FILTRANTESINTEGRANTES: CASTILLO MACHACA, Alexander CARCAUSTO ALEMAN, Franz COYLA AYAMAMANI, Frank GOMEZ YAPO, Brayan LAURA CAYO, Leo MAMANI ZAMATA, WilliamDOCENTE:ING. BARAHONA PERALES, FranzSEMESTREVIII B

INDICE

PRESENTACION.04INTRODUCCION051. OBJETIVOS061.1. OBJETIVOS GENERALES061.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS062. MARCO TEORICO062.1. Galera filtrante062.2. Utilizacin de las galera.072.3. Ventajas de las galeras construidas en materiales no consolidados072.4. DESVENTAJA.082.5. Clasificacin de las galeras082.5.1. Segn caractersticas constructiva082.5.1.1. Galeras propiamente dicha082.5.1.2. Zanjas o trincheras092.5.1.3. Drenes092.5.1.4. Captaciones mixtas092.5.2. Segn caractersticas de Patrn de FlujO102.5.2.1. Rgimen de Escurrimiento112.5.2.1.1. Galeras que comprometen todo el espesor del acufero122.5.2.1.2. Galeras que comprometen la parte superior del acufero132.5.2.1.3. Galeras en acuferos con recarga superficiaL142.6. DISEO DE GALERAS FILTRANTES152.6.1. Diseo de un Acufero con escurrimiento propio172.7. Conductividad hidrulica192.7.1. Consideraciones bsicas192.7.2. Pruebas de bombeo202.7.3. EJEMPLLO DE APLICACIN EN UN ACUIFERO DE ESCURRIMIENTO PRIPIO QUE COMPRENDE TODO SU ESPESOR212.8. CONDICIONES PARA ESTABLECER UNA GALERA FILTRANTE242.8.1. Consideraciones previas242.8.2. Trabajos preliminares262.8.2.1. Informacin bsica262.8.2.2. Reconocimiento de campo262.8.2.3. Trabajos complementarios262.8.3. Ubicacin de la galera262.9. DISEO DE LOS COMPONENTES DE LA GALERA DE FILTRACIN272.9.1. CONDUCTO COLECTOR272.9.1.1. DIMETRO272.9.1.2. TIPO DE MATERIAL282.9.1.3. VELOCIDAD292.9.1.4. REA ABIERTA292.9.1.5. FORMA, TAMAO Y DISTRIBUCIN DE LAS ABERTURAS302.9.2. POZO COLECTOR332.9.2.1. Detalles del pozo o cmara colectora242.9.2.2. Cmaras de inspeccin352.9.3. VLVULAS DE CONTROL362.10. CONSTRUCCIN362.10.1. EXCAVACION362.10.2. EXTRACCIN DE ESCOMBROS362.10.3. EXTRACCIN DEL AGUA362.10.4. ENTIBADO372.10.5. SISTEMA DE DRENAJE382.11. Mantenimiento382.12. Calidad del agua403. CONCLUSIONES404. RECOMENDACIONES415. APORTES416. ANEXOS417. BIBLIOGRAFIA44

PRESENTACIONLas galeras de filtracin son obras sencillas que captan agua filtrada en forma natural, funcionando como pozos horizontales. Estas estructuras recolectan el agua sublvea o subsuperficial a todo lo largo de su recorrido y resultan ventajosas cuando es posible su construccin, constituyndose la mayor parte de las veces, en una importante alternativa de suministro de agua, tanto en cantidad como en calidad.Muchos pueblos y ciudades en pases poco desarrollados estn situados a lo largo de ros o lagos, cuyas orillas estn constituidas por capas de arenas y gravas por donde circula el agua sublvea alimentada por aguas superficiales. Estas capas suelen ser fciles de excavar por lo que constituyen excelentes emplazamientos para drenes o galeras. Para esto, se excava la zanja en cuyo fondo se coloca el dren o se horada un socavn al cual se le reviste interiormente, el agua se recolecta en una cmara o pozo central desde donde es conducida para su posterior uso. La longitud del dren o galera depende de la cantidad de agua deseada y de las dimensiones del acufero.

INTRODUCCIONPara el hombre la necesidad de utilizar el agua es tan antigua como su propia existencia y por consiguiente, desde sus inicios tuvo la preocupacin por conocer sus caractersticas, sus orgenes, su dinmica y sus diferentes aplicaciones.En Amrica, al igual que en las antiguas culturas europeas y asiticas, las poblaciones tambin se desarrollaron a orillas de ros y lagos. Sin embargo, gran parte de las labores agrcolas se realizaron durante los perodos de lluvia, lo que llev al desarrollo de diferentes tipos de obras hidrulicas con la finalidad de ampliar sus fronteras agrcolas.As por ejemplo, los incas desarrollaron el cultivo en terrazas en las laderas de montaas, que eran irrigadas por complejos sistemas de canales y embalses artificiales de agua. De otra parte, hace ms de 1.500 aos, la cultura Nazca construy galeras de filtracin para irrigar sus campos agrcolas, las que hasta el da de hoy son empleadas con los mismos propsitos.Las galeras de filtracin son obras sencillas que captan agua filtrada en forma natural, funcionando como pozos horizontales. Estas estructuras recolectan el agua sublvea o sub-superficial a todo lo largo de su recorrido y resultan ventajosas cuando es posible su construccin, constituyndose la mayor parte de las veces, en una importante alternativa de suministro de agua, tanto en cantidad como en calidad.

1. OBJETIVOS1.1. OBJETIVOS GENERALES Conocer una galera filtrante (tipos, caractersticas, diseo y funcionabilidad), para un adecuado manejo de las aguas subterrneas y destinarlas a diferentes usos.1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Implementar de Sistema de Micro riego aprovechando las aguas subterrneas con adecuado uso y manejo de dicho sistema. Usar un mtodo emprico para un buen uso de las galeras filtrantes y posteriormente tener criterio para el respectivo diseo de dicho obra de acuerdo a la zona donde se puedan ejecutarse estas obras y siempre teniendo conocimientos bsico de los cursos de hidrulica, hidrologa y abastecimientos. Dar salubridad a la poblacin beneficiada con una buena cantidad y calidad de agua potable en zonas donde carecen de este recurso hdrico.2. MARCO TEORICO2.1. Galera filtranteLa galera filtrante o galera de captacin es una galera subterrnea construida para alcanzar un acufero cuya estructura permeable est diseada con la finalidad de captar las aguas subterrneas. A diferencia de los pozos, que se construyen con la misma finalidad, la galera filtrante es aproximadamente horizontal. La galera puede terminar en una cmara de captacin donde generalmente se instalan las bombas hidrulicas para extraer el agua acumulada. En otros casos la galera puede tener una finalidad mixta de captacin y conduccin prolongndose directamente o mediante obras auxiliares (acueductos, canalizaciones) hasta el lugar donde se va a aprovechar el agua, por ejemplo fuentes.Las galeras filtrantes modernas frecuentemente son ms semejantes a un dren. Es decir, estn constituidas por un tubo perforado, enterrando y rodeado de un estrato filtrante. Se utilizan tambin al interior del cauce de un ro, paralelo a ste. El agua captada se conduce a una cmara desde la cual es bombeada.

Ilustracin 1: Galera filtrante.2.2. Utilizacin de las galerasLas captaciones ms antiguas fueron pozos excavados, galeras o kanats realizados por lo general en materiales no consolidados por permitirlo los medios constructivos disponibles por entonces, como eran picos y palas. En muchas regiones del mundo, donde la mano de obra es barata, aun se siguen excavando pozos y galeras de la misma forma que hace 3.000 4.000 aos.Las galeras filtrantes pueden construirse en rocas plutnicas, metamrficas, volcnicas y, en menor grado, en sedimentarias consolidadas o carsificadas, siendo la mayor aplicacin en rocas no consolidadas, y particularmente en aquellas ubicadas en los lechos arenosos de ros, alimentados directamente por una corriente superficial de agua de buena calidad.En general, la captacin con galeras est fundamentalmente indicada cuando se desea obtener caudales importantes de agua en zonas prximas a ros o lagos, y/o en acuferos en los que no sea posible o conveniente, producir un importante descenso del nivel piezomtrico.2.3. Ventajas de las galeras construidas en materiales no consolidadosEl material no consolidado en donde comnmente se construyen las galeras tiene una composicin litolgica muy variable, conformada por capas de arena, grava, guijarros y arcilla, siendo las principales ventajas de su construccin las siguientes: Fciles de excavar o perforar. Posicin favorable para recibir la recarga de los ros y lagos al estar ubicados normalmente en el fondo de los valles que frecuentemente corresponden a zonas planas con niveles piezomtricos muy prximos a la superficie. Suelos con alta porosidad efectiva, permiten disponer de mayor cantidad de agua subterrnea. Permeabilidad ms elevada con respecto a otras formaciones, lo que facilita el desplazamiento del agua. Disponibilidad de agua en perodos de escasas lluvias, cuando el caudal de los ros es mnimo o nulo, al permitir que las aguas subterrneas circulen por el material aluvial que conforma el valle del ro, mientras que en perodo lluvioso, el caudal superficial del ro recarga.2.4. DESVENTAJAS Son vulnerables al azolvamiento si no se protegen contra inundaciones. Requieren una alta inversin inicial.2.5. Clasificacin de las galeras2.5.1. Segn caractersticas constructivasLas galeras pueden ser clasificadas como: Galeras propiamente dichas. Zanjas o trincheras. Drenes. Captaciones mixtas.2.5.1.1. Galeras propiamente dichas:Son excavaciones horizontales que se inician con un emboquillado o boca de entrada, desde donde se procede a excavar la galera propiamente dicha. La parte inferior de la galera se encuentra ubicada por debajo del nivel de agua en la zona de saturacin, y la parte superior en la zona hmeda. La seccin transversal tiene dimensiones suficientes como para permitir el desplazamiento de los equipos y de las personas encargadas de su construccin.Usualmente las secciones son de 1,80 x 0,80 m, con pendientes del piso comprendidas entre uno y diez por mil. Para facilitar los trabajos, deben excavarse pozos de ventilacin cada 40 o 100 m a fin de ventilar la galera y para retirar los materiales provenientes de la excavacin.2.5.1.2. Zanjas o trincheras:Estn compuestas por excavaciones a cielo abierto, utilizadas fundamentalmente cuando el agua subterrnea est muy prxima a la superficie del suelo y no se requieren provocar grandes descensos del nivel fratico. Normalmente, las profundidades no exceden los seis metros. Este tipo de obra est expuesta a problemas de crecimiento de algas, erosin, obstruccin por vegetacin o contaminacin superficial.2.5.1.3. Drenes: Estn compuestos por perforaciones horizontales o excavaciones de zanja en cuyo interior o fondo se instalan tuberas perforadas o ranuradas conocidas como drenes. Estos drenes se instalan en la zona hmeda del acufero y se encuentran cubiertos con material seleccionado para garantizar un adecuado rendimiento. En el caso del tipo zanja, el relleno se efecta con el material proveniente de la excavacin y se concluye con el sellado de la superficie para minimizar la contaminacin del agua por infiltracin de las aguas superficiales. Normalmente, los dimetros de los drenes son mayores a 200 mm, con pendientes que fluctan entre uno y cinco por mil. Dependiendo de la longitud de los drenes y del nmero de ellos, se instalan buzones de reunin.2.5.1.4. Captaciones mixtas:Las galeras propiamente dichas y los drenes pueden combinarse con las captaciones verticales, dando como resultado captaciones del tipo mixto representadas por los pozos radiales, que se ejecutan cuando el nivel de las aguas subterrneas se encuentra a mucha profundidad y hace econmicamente inviable la construccin de cualquier otro tipo de galera. La obra consiste en la construccin de un pozo vertical que se prolonga hasta llegar al nivel fretico, desde donde se inicia la construccin de uno o ms emboquillados o bocas de entrada, mayormente en sentido perpendicular a la direccin del flujo de las aguas subterrneas. En el caso de las galeras propiamente dichas, las secciones y pendientes son similares a las sealadas anteriormente y si la longitud de cada ramal es mayor a 50 m, es conveniente la construccin de pozos para ventilacin y para la extraccin del material de excavacin cada 50m.2.5.2. Segn caractersticas del acuferoA su vez, las galeras de filtracin se clasifican de acuerdo a las principales caractersticas del acufero:

a) Patrn de flujo Lneas de flujo horizontales con equipotenciales verticales Lneas de flujo radiales con equipotenciales cilndricos o semicilndricos.b) Rgimen de escurrimiento.2.5.2.1. Patrn de Flujo El primer tipo de lneas de flujo es caracterstico de las galeras que comprometen todo el espesor del acufero y est representado por las galeras tipo trinchera, zanja o socavn en donde las lneas de flujo del escurrimiento se asemejan a lneas rectas inclinadas con respecto a la horizontal, y las equipotenciales quedan constituidas por superficies planas que casi coinciden con la vertical, excepto en las inmediaciones de la captacin misma (ver imagen 2).

Ilustracin 2: Captacin con lneas de flujos paralelos y equipotenciales casi verticales. El segundo tipo de lneas de flujo se presenta en acuferos profundos con galeras superficiales del tipo dren y se caracteriza por que las lneas de flujo del escurrimiento representan curvas radiales dirigidas hacia la captacin, y las equipotenciales quedan constituidas por superficies cilndricas, con el centro en el punto de captacin (ver imagen 3).

Ilustracin 3: Captacin con lneas flujos radiales y equipotenciales cilndricas.2.5.2.2. Rgimen de EscurrimientoEn cuanto al tipo de rgimen de escurrimiento hacia la captacin pueden existir condiciones de equilibrio y desequilibrio.Las condiciones de equilibrio se presentan cuando, despus de un cierto tiempo, se produce la estabilizacin de la velocidad de escurrimiento y del nivel de depresin de la napa de agua. Para que exista un estado de equilibrio, es indispensable que el caudal extrado por unidad de longitud de galera sea menor o igual al caudal suministrado por el propio acufero o que, en su defecto, exista una fuente superficial de alimentacin de agua.Todo esto conduce a que el nivel de agua en el acufero se deprima hasta un punto fijo que permite el escurrimiento del caudal que se extrae. Las condiciones de desequilibrio no permiten la estabilizacin del escurrimiento, conduciendo a que la depresin en el nivel de agua aumente con el tiempo y las velocidades de escurrimiento disminuyan tambin en este tiempo. Esto es normal cuando la fuente de suministro de agua proviene de terrenos saturados con baja capacidad de recarga.De la combinacin de los factores. Patrn de flujo. Rgimen de escurrimiento.Se pueden definir las siguientes condiciones:a) Galeras que comprometen todo el espesor del acufero bajo condiciones de: Equilibrio Desequilibriob) Galeras superficiales bajo condiciones de: Equilibrio DesequilibrioTeniendo en cuenta que las galeras para abastecimiento de agua deben ser diseadas para trabajar bajo condicin de equilibrio, las formulaciones que ms adelante se presentan estn referidas a este tipo de condicin.2.5.2.2.1. Galeras que comprometen todo el espesor del acuferoEsta situacin se da en acuferos de poco espesor, en los que la galera de filtracin se ubica en la parte inferior del acufero, es decir en el estrato impermeable. Las galeras pueden ser de dos tipos:a) Galeras en acufero con escurrimiento propio: Considera que la masa de agua se desplaza en un solo sentido a travs del estrato permeable y es interceptada por la galera.

Ilustracin 4: Galeras que compromete todo el espesor del acufero con escurrimiento propio.b) Galeras en acufero con recarga superficial: El concepto es similar al anterior, a excepcin que el agua de recarga o de reposicin es suministrada por un curso o cuerpo de agua superficial.

Ilustracin 5: Galera que compromete todo el espesor del acufero con recarga superficial.2.5.2.2.2. Galeras que comprometen la parte superior del acuferoEst representado por acuferos profundos y de gran potencia, en donde la obra de captacin se ubica en la parte superior del acufero y es abastecida por ambos lados.Tambin se presentan dos posibilidades:a) Galeras en acufero con escurrimiento propio: La galera recolecta los escurrimientos propios del acufero por ambas caras del dren.

Ilustracin 6: Galera que compromete la parte superior del acufero con escurrimiento propio.b) Galeras en acufero con recarga superficial: La galera recolecta los escurrimientos tanto del acufero propiamente dicho como del agua proveniente de un curso o cuerpo superficial.

Ilustracin 7: Galera que compromete la parte superior del acufero con escurrimiento superficial.2.5.2.2.3. Galeras en acuferos con recarga superficialLa caracterstica de estas obras es que la galera se encuentra en un acufero ubicado por debajo de una fuente de agua, la misma que la recarga no producindose el abatimiento de la napa de agua. Estos tipos de captaciones se construyen en fondos de lagos, lagunas y ros.a) Galeras en acufero de gran espesor: El estrato impermeable se encuentra ubicado a gran profundidad con respecto al lugar donde se encuentra ubicada la galera.

Ilustracin 8: Galera en acufero con recarga superficial de gran espesor.b) Galeras en acufero de poco espesor: El estrato impermeable se encuentra ubicado por debajo del dren.

Ilustracin 9: Galera con recarga superficial ubicado en un acufero de poco espesor.2.6. DISEO DE GALERAS FILTRANTESPara el diseo de galeras de filtracin se dispone de varios mtodos de clculo: unos deducidos a partir de la ecuacin de Dupuit y otros identificados con el apellido del cientfico que lo desarroll.Considerando que el proyectista de pequeas obras de abastecimiento tiene que disear una galera de filtracin en base a su experiencia, y por lo general, sin contar con un estudio hidrogeolgico detallado, resulta una buena prctica realizar los clculos por medio de diferentes mtodos, variando los parmetros dentro de un rango razonable de magnitud, para luego seleccionar los resultados ms probables.Aunqueel procedimiento no parece muy confiable, en muchos casos proporciona buenos resultados para el diseo. El procedimiento de emplear diferentes modelos en el diseo de la galera filtrante, permite al proyectista identificar los parmetros o factores de mayor influencia. Al efecto, en las formulaciones, es necesario tener en cuenta las caractersticas del acufero y las caractersticas del dren.Las caractersticas del acufero se identifican por los siguientes parmetros con sus respectivos smbolos y dimensiones: Conductividad hidrulica o permeabilidad kf (m/s): Es la facilidad con la que un material permite el paso del agua a travs de l, y est representado por el volumen de agua que escurre a travs de un rea unitaria de un acufero bajo un gradiente unitario y por unidad de tiempo. Tambin se le conoce como coeficiente de permeabilidad (Cuadro de anexos). Profundidad del acufero: H (m): Profundidad de excavacin. Transitividad T=kf*H (m2/s): Caudal a travs de una seccin de acufero de anchura unida bajo un gradiente hidrulico unitario. Se expresa como el producto de la conductividad hidrulica por el espesor de la porcin saturada de un acufero. Espesor dinmico del acufero en el punto de observacin: Hb (m). Espesor dinmico del acufero en la galera: Hd (m) espesor del acufero medido entre el nivel de agua del dren de la galera y la cota inferior del acufero. Pendiente dinmica del acufero: i (m/m). Porosidad efectiva: S (adimensional), permeabilidad de un medio poroso a un fluido que ocupa solo una parte del espacio poroso, estando el resto ocupado por otros fluidos. Es una funcin de la saturacin. Radio de influencia del abatimiento: R (m). Distancia entre la galera y el pozo de observacin: L (m). Distancia entre la galera y el punto de recarga: D (m).En lo que respecta a la galera de filtracin, sus principales caractersticas fsicas, con sus respectivos smbolos y dimensiones son: Radio del dren: r (m). Tiempo de extraccin del agua de la galera: t (s). Abatimiento de la napa de agua a la altura de la galera: s (m). Mnimo tirante de agua encima del lecho del curso o cuerpo de agua superficial: a (m). Profundidad del estrato impermeable con respecto a la ubicacin del dren: b (m). Profundidad de ubicacin del dren con respecto al fondo del curso o cuerpo de agua superficial: z (m). Carga de la columna de agua sobre el dren: pd (m).Adicionalmente, se tiene el caudal de explotacin de la galera de filtracin y que puede ser: Caudal unitario por longitud de dren: q (m3/s-m). Caudal unitario por rea superficial: q (m3/s- m2)2.6.1. Diseo de un Acufero con escurrimiento propioLa ecuacin que permite calcular el mximo caudal que puede ser extrado del acufero por una galera tipo zanja abastecida por ambas caras y con el mximo abatimiento del tirante de agua es:q = H * kf * iLa ecuacin normalmente aplicada cuando el acufero alimenta a la galera tipo zanja por una sola cara es:q = (H2 Hd2) * kf / (2 * R)En el caso que el acufero permitiese la captacin de agua por ambos lados de la galera de filtracin, la ecuacin aplicable (ver figura 10) es:q = (H2 Hd2) * kf / R

Ilustracin 10: Acufero que compromete todo el espesor con escurrimiento propio.A su vez, el nivel dinmico del acufero aguas arriba de la galera a una distancia determinada (L) de la galera y cuando el dren es alimentado por un lado, est dado por la ecuacin (ver figura 11):Ha = [Hd2 + (2 * q * L) / kf ]0.5

Ilustracin 11: Nivel dinmico del acufero que compromete todo el espesor del acufero.El radio de influencia de la galera se determina a partir de las pruebas de bombeo y en el caso de diseo de galeras, se debe tener en cuenta que la explotacin del acufero se realiza hasta alcanzar el punto de equilibrio, por lo que el radio de influencia coincide con el lmite de infiltracin o recarga que alimenta al acufero, es decir, el radio de influencia es un valor constante para cada valor de caudal.De esta manera, el radio de influencia se determina mediante la expresin:R = (H2 Hd2) * kf / (2 * q)Una aproximacin en la determinacin del radio de influencia est dada por el teorema de Weber que tiene en cuenta el tiempo de extraccin del agua. Al efecto, se aplicacin es vlida solamente cuando se conoce el tiempo en que se logra el punto de equilibrio.La ecuacin es:R = 3 * [kf * t * s / S]0.52.7. Conductividad hidrulica2.7.1. Consideraciones bsicasLos parmetros que influyen en el rendimiento de las galeras de filtracin son la conductividad hidrulica, el espesor del acufero y la gradiente hidrulica, siendo esta ltima importante para los acuferos con escurrimiento propio. De estos tres parmetros, el que influye directamente en todos los tipos de galeras es la conductividad hidrulica y depende de numerosos factores como: a) forma, disposicin y tamao de los granos del material filtrante del acufero, y b) viscosidad y densidad del fluido.Los ensayos de conductividad hidrulica en los laboratorios pueden alcanzar un alto grado de precisin en lo que respecta a la muestra ensayada, pero, como consecuencia de la gran dificultad que demanda la toma de muestras verdaderamente representativas del acufero, pocas veces se llega a obtener valores concordantes entre los ensayos de campo y los de laboratorio.Si bien los mtodos actuales para medir la conductividad hidrulica en el campo son un poco groseros, tienden a definir la conductividad hidrulica promedio de los materiales de un rea determinada y resultan ser ms confiables que los ensayos aislados de laboratorio.Como las galeras de infiltracin, en la mayora de los casos, son captaciones de acuferos poco profundos, la prueba de bombeo del acufero libre con pozos de observacin y flujo estable, es la prueba ms comn y confiable.Si se trata del aprovechamiento de un acufero con escurrimiento propio, el procedimiento recomendado es el de bombeo de un acufero libre con pozos de observacin. Cuando la galera se proyecta construir en las mrgenes de una corriente o masa de agua superficial, es conveniente utilizar el mtodo de acufero libre con recarga superficial.En los casos en que la galera tenga que construirse debajo de un curso o cuerpo de agua superficial y en donde resulta imposible hacer pruebas de bombeo, se impone la necesidad de realizar pruebas de laboratorio en muestras tomadas en distintos puntos y a diferentes profundidades, adoptndose como valor de conductividad hidrulica, el promedio de los resultados obtenidos en las pruebas individuales.El costo de una prueba de bombeo es alto, pues se necesita un pozo de bombeo y por lo menos dos pozos de observacin, as como bombas, medidores y personal con cierta experiencia. Por esto, para comunidades pequeas, muchas veces no se justifica realizar una prueba de bombeo, sino solamente pruebas de laboratorio que muestren el rango en el que se encuentra la conductividad hidrulica y que permita realizar un diseo preliminar.2.7.2. Pruebas de bombeoEl pozo de bombeo debe penetrar todo el estrato permeable del acufero donde se tiene prevista la construccin de la galera, mientras que los pozos de observacin solamente tienen que alcanzar los niveles de agua en su punto ms bajo. El pozo de bombeo y los pozos de observacin deben ser desarrollados hasta obtener agua libre de turbiedad.De otra parte, los pozos de observacin, en comparacin con los de bombeo, son mucho ms econmicos por tener menores dimetros y por llegar a profundidades menores.Cuando el terreno no est consolidado, situacin que se presenta en la mayora de los casos, es necesario instalar forros en los pozos. Los forros consisten en tubos perforados o ranura dos que evitan la entrada de material fino.Si el pozo de bombeo no atraviesa completamente el acufero, en las cercanas del pozo de bombeo se presentar una depresin considerable de la napa de agua, adoptando la superficie de agua una forma semiesfrica. En estos casos, es aconsejable situar los pozos de observacin, con respecto al pozo de bombeo, a una distancia igual o mayor a dos veces la penetracin del pozo en el acufero. En los casos en donde el pozo de bombeo no alcance el estrato impermeable, la perforacin debe prolongarse hasta uno o dos metros por debajo del nivel previsto para la instalacin de la galera.En las pruebas de bombeo para determinar la conductividad hidrulica, generalmente se usa un pozo de extraccin de agua y no menos de dos pozos de observacin. Normalmente, el dimetro de los pozos vara entre 50 y 100mm y, de llevar forros, stos deben tener empaques de grava para minimizar el ingreso de material fino.Para medir la depresin dentro de los pozos de observacin se debe utilizar un sistema que proporcione buenos resultados, siendo el ms comn el empleo de dos polos elctricos conectados a un galvanmetro que ayuda a determinar el nivel de agua en el momento en que los dos polos entran en contacto con ella.Para tener la seguridad de que el caudal extrado es constante, conviene utilizar un medidor con registrador, debiendo estar el caudal de bombeo en el rango normal de operacin del medidor. Antes de instalar el medidor, es necesario bombear el pozo con el fin de eliminar cualquier tipo de material slido que pudiera daarlo. Para la limpieza del pozo es recomendable usar bombas centrfugas de impulsor semi-abierto y resistente a la abrasin. De otra parte, la capacidad de la bomba debe ser tal, que logre bajar el nivel del agua en el pozo de bombeo en, por lo menos, unos 15 cm.La verificacin de haber alcanzado las condiciones de equilibrio en el acufero para un caudal constante, se realiza mediante medidas peridicas del nivel de agua en los pozos de observacin hasta obtener valores constantes. Se recomienda ejecutar las pruebas a dos tasas de caudal para comprobar la confiabilidad de los resultados. La prueba de bombeo puede demandar hasta 30 horas de extraccin continua del agua.Un procedimiento ms sofisticado consiste en la construccin de un pequeo tramo de galera, que puede estar compuesto por un pozo vertical o una zanja, que se prolonga hasta por debajo del nivel fretico y sirve de punto de partida para la perforacin del pozo horizontal. En lo posible, el pozo horizontal debe construirse en el nivel donde se tiene prevista la instalacin de los drenes, y debe tener por lo menos dos metros de largo y 100 mm de dimetro. En el interior de este agujero se coloca una tubera ranura da de 50mm de dimetro con su correspondiente empaque de grava. A unos dos metros de distancia del punto medio del dren y perpendicular a l, se perfora un pozo vertical de observacin donde se coloca el tubo piezomtrico con su respectivo empaque de grava. El extremo del tubo del dren del pozo horizontal debe conectarse a un tubo de 100 mm de dimetro con el extremo inferior cerrado. Este tubo funciona como pozo colector y se emplea para extraer el agua drenada por el dren. Antes de iniciar las pruebas de bombeo, la excavacin realizada para la construccin del pozo horizontal debe ser rellenada cuidadosamente con el material de la excavacin, tratando de conservar las propiedades originales del suelo.El modelo zanja consiste en excavar una zanja de dos o ms metros de largo, hasta el nivel donde se tiene previsto el tendido del dren horizontal. Una vez llegado al nivel deseado se instala el tubo de drenaje, de caractersticas similares a lo indicado anteriormente, y se rellena la zanja colocando por capas el material extrado durante la excavacin. El tubo para la extraccin de agua y el tubo piezomtrico son de caractersticas similares a lo descrito anteriormente.2.7.3. EJEMPLLO DE APLICACIN EN UN ACUIFERO DE ESCURRIMIENTO PRIPIO QUE COMPRENDE TODO SU ESPESOR Ejemplo 1Se ha diseado una galera de filtracin tipo zanja en un acufero con escurrimiento propio que compromete todo su espesor. El largo de la galera [L] es de 100m, la profundidad del acufero [H] es de 8m y la conductividad hidrulica [kf] es de 0.0005m/s. Calcular: a) La mxima capacidad de produccin de agua.b) La capacidad de captacin de la galera si se produjera un abatimiento de la napa de agua [s] de 2m y la alimentacin se realizar por ambas caras de la galera.c) Para condiciones similares a (b) pero con alimentacin por una sola cara de la galera. Mediante pruebas de bombeo se ha determinado que la pendiente del acufero [i] es de 10.6%.a) La mxima capacidad de produccin del acufero (ver figura ) se determina mediante la ecuacin:

Reemplazando los valores en la ecuacin se tiene:

Ilustracin 12: Galeria con escurrimiento que compromete todo el espesor del acufero.Figura 1.1 Galera con escurrimiento que compromete todo el espesor del acufero.b) Para un abatimiento [s] de 2m, la capacidad de captacin de la galera de filtracin alimentado por ambos lados (ver figura 12) es:

Q = L * (H2 Hd2) * kf/ RDonde:R = 3 * [kf * t * s / S]0.5Considerando que las galeras se disean para condiciones de equilibrio, se ha estimado que esta estabilidad se estara consiguiendo luego de un da de operacin y para una porosidad del 30%, se tiene que el radio de influencia de la galera [R] es igual a:R = 3 * [0.0005 m/s* 1 das *24 h/da * 3600 s/h * 2 m / 0.3]0.5R = 50.91 mQ = 100 m * [(8.00 m)2 (6.00 m)2] * 0.0005 m/s / 50.91mQ = 0.0275 m3/s o 27.5 l/s

Ilustracin 13: Garria con escurrimiento que compromete todo el espesor del acufero y con alimentacin de las dos caras.c) Si la alimentacin fuera solamente por una cara de la galera de infiltracin (ver figura ), el caudal de captacin sera:

Q = L * (H2 Hd2) * kf/ (2 * R)Q = 100 m * [(8.00 m)2 (6.00 m)2] * 0.0005 m/s / (2 * 50.91m)Q = 0.0138 m3/s o 13.8 l/sDiscusin: La solucin del problema por este mtodo demanda el conocimiento exacto de la pendiente dinmica del acufero y del radio de influencia, los mismos que deben ser obtenidas mediante pruebas de bombeo.

Ilustracin 14: Galera con escurrimiento que compromete todo el espesor del acufero y con alimentacin una cara.2.8. CONDICIONES PARA ESTABLECER UNA GALERA FILTRANTE2.8.1. Consideraciones previasEste tipo de obras de derivacin se establecen en sitios favorables para recibir la recarga de los ros y lagos y para facilitar el desplazamiento del agua. Los cuales corresponden a las zonas de depsitos aluviales con niveles piezomtricos prximos a la superficie y de alta porosidad efectiva. Los lugares ms convenientes para la construccin de galeras de filtracin -con el fin de evitar grandes excavaciones- son las mrgenes planas de los cursos y cuerpos de agua. Se debe buscar que el material que forma la zona de captacin, en el lecho del ro, tenga una granulometra que haga trabajar la galera como un filtro lento. Para minimizar la contaminacin de las aguas captadas por la galera, es recomendable ubicarla lo ms alejada posible de las fuentes de contaminacin tales como: lagunas de estabilizacin, filtros percoladores, letrinas, descargas industriales, etc. Asimismo, por cuestiones de seguridad, el lugar seleccionado para la construccin de la galera de filtracin no debe encontrarse expuesto a la accin erosiva de la corriente del agua en curso; ya que pondra en peligro al dren colector, adelgazando el espesor de la capa del suelo que la protege, as como la calidad del agua extrada por falta de un espesor mnimo para que la cubierta de suelo protectora funcione como filtro. Esto ltimo es muy importante, porque casi siempre la ribera de los ros est formada por gravas, arenas y limos no consolidados que ofrecen muy poca resistencia a la erosin. En cuanto a la distancia que debe existir entre la galera y la fuente de recarga superficial, puede considerarse como distancia mnima la que pueda recorrer la contaminacin bacteriana presente en el ro o lago. Normalmente, se utiliza la recomendacin de la Organizacin Mundial de la Salud (OMS), con respecto a la distancia que debe existir entre una letrina y una fuente de agua subterrnea, que es no menor a 15 metros. La seleccin entre una galera que comprometa todo el espesor de un acufero o que slo aproveche la parte superior del mismo, depende: del espesor del acufero, de la permeabilidad del suelo, del equipo disponible para hacer la excavacin, de las condiciones naturales del rea disponible y, sobre todo, de la demanda de agua.En el caso de un acufero muy delgado, lo ms acertado sera colocar el dren en el fondo, de manera tal que se pueda extraer todo el caudal que escurre por l. En el caso de acuferos de mediano espesor, vale la pena analizar si es ms econmico efectuar una excavacin que comprometa todo el espesor del acufero o solamente la parte superior, lo que conducir a obtener un menor rendimiento por unidad de longitud de galera.

Ilustracin 15: Galera filtrante

2.8.2. Trabajos preliminaresTeniendo en cuenta que las galeras se construyen por debajo del nivel del suelo, ser indispensable realizar estudios geotcnicos destinados a determinar las caractersticas geomorfolgicas del lugar donde se tiene prevista la construccin de la galera. Una parte importante es el estudio de la geologa de la zona para conocer la disposicin del material no consolidado en profundidad, as como sus caractersticas hidrogeolgicas, variaciones en el nivel de las aguas subterrneas a lo largo del ao, entre otros.2.8.2.1. Informacin bsicaLa informacin necesaria para elaborar el diseo de una galera filtrante es: Plano cartogrfico de la zona. Plano geolgico y perfiles transversales. Perfil estratigrfico. Mapa de niveles de las aguas subterrneas y su variacin en el ao hidrolgico. Parmetros hidrogeolgicos determinados por ensayos de bombeo. Anlisis fsico-qumico y bacteriolgico del agua.2.8.2.2. Reconocimiento de campoEl reconocimiento de campo es un factor imprescindible que permite apreciar el relieve, el afloramiento de rocas, la proximidad de posibles focos de contaminacin, etc.2.8.2.3. Trabajos complementariosDe no ser suficiente la informacin disponible, ser necesaria la ejecucin de trabajos complementarios como perforaciones exploratorias, trabajos de topografa, ensayos de bombeo de pozos y anlisis fsico-qumico y bacteriolgico de muestras de agua, entre otros.2.8.3. Ubicacin de la galeraCon la informacin disponible, se podr contar con los siguientes elementos de anlisis: Caractersticas de los horizontes del acufero. Direccin y velocidad del movimiento de las aguas subterrneas. Profundidad del acufero a captar. Propiedades del acufero. Composicin fsico-qumica y bacteriolgica de las aguas subterrneas.Con toda esta informacin ser posible decidir la ubicacin ms conveniente de la galera, as como su direccin, profundidad, dimetro y pendiente. Frecuentemente, la direccin es perpendicular al flujo de las aguas subterrneas, pero si existe una recarga constante de un ro, podr ser paralela a ste. La profundidad ser definida en funcin de la variacin del nivel de las aguas subterrneas, de manera que garantice su funcionamiento durante todo el ao y bajo las condiciones de sequa ms severas.2.9. DISEO DE LOS COMPONENTES DE LA GALERA DE FILTRACINConsiderando que el proyectista de pequeas obras de abastecimiento de agua tiene que disear una galera de filtracin en base a su experiencia y, por lo general, sin un detallado estudio hidrogeolgico, resulta una buena prctica efectuar clculos por medio de diferentes mtodos, variando los parmetros dentro de un rango razonable de magnitud, para luego seleccionar los resultados ms probables. Aunque el procedimiento no parece muy confiable, en muchos casos proporciona buenos resultados en el diseo de pequeos sistemas de abastecimiento de agua. El procedimiento de emplear diferentes modelos en el diseo de la galera filtrante, permite al proyectista identificar los parmetros o factores de mayor influencia y por lo tanto, ayuda a definir las pruebas de campo a ser realizadas. De esta manera, una vez determinada la longitud mnima de la galera se procede al diseo de los elementos que la componen.2.9.1. CONDUCTO COLECTOREn el diseo del conducto colector de la galera se deben considerar los aspectos siguientes: Seccin con capacidad suficiente para que fluya el caudal de diseo. Mnimas prdidas por friccin. rea de las aberturas del dren que faciliten el flujo de agua del acufero hacia el conducto.2.9.1.1. DIMETROEl dimetro mnimo a utilizar es el que garantice el escurrimiento del caudal de diseo con un tirante no mayor al 50%, pero en ningn caso la tubera deber tener menos de 200mm. Este dimetro facilita la limpieza y mantenimiento de los drenes. En casos de galeras muy largas, es posible usar distintos dimetros, teniendo en cuenta que en los tramos inciales no es necesaria una alta capacidad de conduccin, (ver figura 16).

Ilustracin 16: Galera filtrante con diferentes dimetros.2.9.1.2. TIPO DE MATERIALPor lo general, se utilizan las tuberas comerciales disponibles, entre las que se pueden mencionar las de cloruro de polivinilo (PVC), asbesto cemento, hierro fundido y hormign simple o armado.La seleccin del tipo de material est condicionado por la resistencia estructural del ducto y su capacidad para reaccionar con la calidad de agua. Adicionalmente, los conductos empleados debe ser fciles de perforar. Si se evalan los diferentes tipos de materiales, se encuentra que la tubera plstica de PVC presenta grandes ventajas: es barata, liviana, induce pocas prdidas por friccin, fcil de transportar, instalar y perforar, no se corroe y tiene una larga vida til. Los conductos de asbesto cemento tienen la desventaja de ser frgiles y pesados, y adems, de difcil perforacin. Su manejo e instalacin es delicado, por lo que exige mano de obra especializada. El hierro fundido tiene a su favor la alta resistencia a las cargas, su gran durabilidad y el hecho de que permite un alto porcentaje de rea abierta. Sin embargo, tiene el inconveniente que es muy costoso y propenso a la formacin de incrustaciones las que disminuyen su capacidad hidrulica. Las tuberas de hormign son muy pesadas y frgiles, lo que complica su manejo, perforacin e instalacin. No obstante, pueden ser instaladas en pequeos tramos con las juntas abiertas.2.9.1.3. VELOCIDADPara evitar la acumulacin del material fino que pueda entrar al conducto, la tubera del dren debe tener una pendiente adecuada que facilite su auto limpieza. Normalmente, la velocidad de escurrimiento del agua en el dren debe ser menor a 0.90 m/s pero con un valor mnimo de 0,60 m/s. De esta manera, el material fino podr ser arrastrado hasta la cmara colectora donde se depositar para su eliminacin.La velocidad de auto limpieza se logra con pendientes que varan de 0,001 m/m a 0,005 m/m. No se recomienda pendiente muy alta para evitar profundizaciones excesivas en casos de galeras de gran longitud.2.9.1.4. REA ABIERTAEn el diseo del rea perimetral abierta de los conductos, se debe tomar en consideracin dos aspectos fundamentalmente: Prdida de la resistencia estructural de la tubera; Velocidad de ingreso.Existen diversas opiniones acerca del valor de la mxima velocidad de entrada permisible para evitar el arrastre de partculas finas. Estos valores varan desde 2,5cm/s hasta 10cm/s con un valor recomendado de 3cm/s y calculado para un coeficiente de contraccin de entrada por orificio de 0,55. En todo caso, es recomendable disponer de la mayor cantidad de rea abierta para tener bajas velocidades de entrada.El rea abierta por unidad de longitud del conducto estar dada por la siguienteExpresin:

Donde:A = rea abierta por unidad de longitud del conducto (m2)Qu = Caudal de diseo de la galera por unidad de longitud (m3/s)Ve = Velocidad de entrada. (m/s)Cc = Coeficiente de contraccin2.9.1.5. FORMA, TAMAO Y DISTRIBUCIN DE LAS ABERTURASEl tipo de abertura que se practica en las tuberas son las perforaciones y las ranuras, las mismas que pueden ser realizadas con taladros o discos.Las dimensiones de las perforaciones dependen de las caractersticas del conducto.Segn la publicacin "The Desing of Small Dams", del "Bureau of Reclamation", la relacin que debe existir entre la mayor dimensin de la abertura y el tamao de los granos del filtro est dada por la siguiente expresin:

(*) D85 es el tamao de la abertura del tamiz por donde pasa el 85 por ciento en peso del material filtrante.A su vez, la relacin de dimetros entre el forro filtrante y el material granular del acufero debe ser igual o menor a cinco.

La distribucin de las aberturas se hace de forma tal que no reduzca sustancialmente la resistencia a las cargas externas del conducto original. Se recomienda que tanto las perforaciones como las ranuras se distribuyan uniformemente en el rea perimetral, tal como se muestran en la figura 17, lo que evita la creacin de zonas dbiles por donde podra fallar la tubera.

Ilustracin 17: Moldes de drenes.El mximo porcentaje de rea perimetral abierta depende del tipo de material del conducto, de modo que a mayor resistencia del material, mayor rea abierta permisible. En pruebas realizadas con tuberas de PVC de 200mm de dimetro, la resistencia a la carga externa aplicada con platos paralelos, disminuy en un 20% con un rea abierta del 3,2%.Normalmente, un rea abierta de alrededor del 3,0% permite velocidades de entrada que van a estar por debajo de los valores mximos recomendados. Como los conductos solamente soportan cargas de relleno, es poco probable que colapsen debido a la prdida de resistencia causada por las perforaciones. Por ejemplo, una tubera de PVC de 200 mm de dimetro, clase 10, en una zanja de 0,60 m de ancho, debe resistir, en el peor de los casos, una carga de 1,680 kg por metro lineal, que es mucho menor que la carga mxima admisible en pruebas de laboratorio con un rea perimetral abierta de 3,2% y que es de 3,050 kg/m.

Ilustracin 18: Proceso constructivo del pozo filtrante.

Ilustracin 19: Seccin longitudinal de galera de filtracin.2.9.2. POZO COLECTORLa funcin de este pozo es reunir el agua drenada por la galera de filtracin y facilitar, si fuera el caso, el bombeo de esta agua. El pozo puede ser circular o rectangular, y sus dimensiones deben permitir a un hombre realizar labores tanto de limpieza como de mantenimiento de los conductos y vlvulas de regulacin de los drenes y de los equipos de impulsin (ver figura 20). Es recomendable que el fondo del pozo se prolongue unos 60 centmetros por debajo de la boca de salida del dren para permitir, de una parte, la acumulacin de la arena que pudiera ser arrastrada por las aguas captadas y, de otra parte, facilitar el funcionamiento satisfactorio del equipo de impulsin del agua, si lo hubiera. Las paredes, el fondo y la parte superior del pozo deben ser fabricados de concreto reforzado y los acabados de las paredes y del fondo deben ser impermeables. La parte superior del pozo debe llevar una abertura para la instalacin de una tapa de concreto o de fierro y, dependiendo de su profundidad, debe estar dotado de escalinatas para facilitar el acceso de un hombre al fondo del pozo.

Ilustracin 20: Pozo colector.2.9.2.1. Detalles del pozo o cmara colectora.En el caso que la galera se encuentre ubicada en las mrgenes de un curso o cuerpo de agua y que el rea donde se ubica el pozo est sujeta a inundacin durante grandes avenidas, se debe elevar la tapa del pozo colector hasta una altura mayor a la que pueda alcanzar el agua, para evitar la entrada de agua superficial y la contaminacin del agua captada por la galera de filtracin.2.9.2.2. Cmaras de inspeccinEn casos de galeras de gran longitud, es conveniente colocar cmaras de inspeccin en el extremo inicial y a intervalos regulares para facilitar su mantenimiento. Sin embargo, en pequeas galeras, en el inicio del ramal puede colocarse tapones. Las cmaras de inspeccin son similares a las usadas en los sistemas de alcantarillado sanitario, distanciadas entre ellas unos 50m para dimetros de 200mm, y hasta de 100m para dimetros mayores de 200mm.Estas cmaras, al igual que el pozo colector, deben tener el fondo y las paredes impermeabilizados. Adems, la elevacin de la tapa debe estar por encima del nivel mximo que alcanzan las aguas en el caso que la galera se encuentre expuesta a inundaciones (ver figura 21).

Ilustracin 21: Detalles de cmara de inspeccin.2.9.3. VLVULAS DE CONTROLLas vlvulas de control deben de instalarse en el extremo inferior del dren y se ubicar en la cmara de inspeccin o el pozo colector. Tiene por finalidad controlar la velocidad de ingreso del agua por las ranuras de los drenes o la depresin del nivel fretico de agua y que por ningn motivo la columna de agua deber ser menor a 0,30m por encima del conducto perforado.2.10. CONSTRUCCINPor lo general, la construccin de una galera de filtracin es una operacin sencilla. En las galeras localizadas en las mrgenes de una corriente o en un acufero con escurrimiento propio, la excavacin puede hacerse con equipo mecnico o manualmente. Normalmente, estos acuferos estn constituidos por material no consolidado por lo que es necesario el uso de entibados para evitar el derrumbe de las paredes de las zanjas o trincheras.2.10.1. EXCAVACIONLos trabajos comienzan por definir la seccin de la trinchera o zanja, la cual es funcin del tipo de suelo a excavar, de la profundidad de las aguas subterrneas, de la ubicacin del dren, de la forma, de las dimensiones de la trinchera o zanja; y de las caractersticas de los equipos a utilizar durante la excavacin, retiro de los escombros y de la extraccin del agua. Deber considerarse la necesidad de entibar las paredes de la zanja cuando ellas no le proporcionen estabilidad, como ocurre con los materiales no consolidados como las arenas, gravas, arcillas, etc. La direccin y pendiente de la galera deben ser comprobadas cada cierto tramo.2.10.2. EXTRACCIN DE ESCOMBROSEn la excavacin manual, la elevacin de escombros en los primeros metros se hace por paleo, pero posteriormente se emplean recipientes metlicos elevados con polea, torno o montacargas. La polea se dispone suspendida en un trpode, colocado sobre la zanja. La elevacin se realiza con sogas apropiadas y el peso de escombros a extraer manualmente no debe superar los 25 kg, pudiendo ser superior si se emplea un torno. A los costados de la zanja debe colocarse un entablado de seguridad, que se prolongue unos 10 20cm por encima de la superficie, para proteger a los poceros de la cada casual del material, bien sea de las paredes de la zanja o de la excavacin. El material de excavacin ser acumulado a una distancia prudente del borde de la zanja para que no obstaculice los futuros trabajos y para que minimice el riesgo de derrumbe de las paredes de la zanja. 2.10.3. EXTRACCIN DEL AGUAUna vez llegado al nivel del agua subterrnea, es necesario extraer el agua para que los operarios puedan continuar con la excavacin. El sistema ms elemental es el empleo de electrobombas o motobombas.Es importante evitar paradas imprevistas del proceso de extraccin de agua durante los trabajos de excavacin, porque puede crear situaciones peligrosas a los operarios, principalmente cuando se trabaja con caudales importantes, que podra conducir a que se produzca un rpido ascenso en el nivel de las aguas. Es conveniente que el extremo del tubo de succin est ubicado en pequeas pozas con el fondo por debajo del nivel de excavacin. As mismo, es recomendable la colocacin de escaleras para que, en casos de emergencia, los operarios puedan evacuar la zanja.Las aguas extradas debern ser vertidas lo suficientemente lejos de la zona de trabajo pare evitar su retorno a la excavacin.2.10.4. ENTIBADOCuando la excavacin se realice en material muy blando y poco consolidado que pueda derrumbarse, ser necesario emplear entibados. Este proceso se realiza generalmente con tablas de madera colocados verticalmente contra las paredes de la zanja. En la figura 10.1 se presentan los detalles recomendados de entibados para distintas profundidades de Zanja.

Ilustracin 22: Entibado de Galera Filtrante.2.10.5. SISTEMA DE DRENAJELuego de alcanzada la profundidad de diseo se coloca la mitad inferior del forro filtrante. Para realizar esta operacin, es conveniente bajar por bombeo el nivel del agua en la zanja. Despus de la colocacin de las capas inferiores del forro filtrante se coloca la tubera perforada, y para asegurar la correcta pendiente de sta, se debe emplear el procedimiento constructivo aplicado en la instalacin de alcantarillado sanitario. En esta operacin podr emplearse geotextil para preparar el empaque de grava.Una vez instalado el dren en la zanja, se procede a colocar las capas superiores del forro filtrante y al sellado del empaque de grava. El resto de la zanja se rellena con el material excavado hasta unos 0,30m por debajo del nivel natural del terreno, en donde se instala una lmina de geomembrana para facilitar la colocacin del sello impermeable de arcilla compactada u otro tipo de material impermeable, si fuera el caso.En galeras de muy poca longitud, donde no se justifica la construccin de cmaras de inspeccin, es necesario colocarle un tapn al inicio del conducto colector. Es recomendable que la construccin se realice a fines de la estacin de sequa porque: Facilita la construccin por los bajos niveles de agua; Requiere de menos bombeo para mantener un bajo nivel de agua; Aumenta la probabilidad de que la galera vaya a estar por debajo del nivel de agua establecido en el diseo. Para la construccin del pozo colector y de las cmaras de inspeccin, se utilizan los mismos procedimientos utilizados para la construccin de las cmaras de inspeccin de los sistemas de alcantarillado.2.11. MantenimientoLa conservacin y mantenimiento sistemtico de la galera es un aspecto muy importante a considerar, lo cual permite garantizar un funcionamiento ptimo y duradero de la captacin. Para ello, cada dos aos deber realizarse una inspeccin tcnica para evaluar el estado de la galera y del forro, y las reparaciones se realizarn aprovechando el perodo de sequa.Una galera adecuadamente diseada y construida debe operar sin problemas y libre de mantenimiento si se cumplen las siguientes reglas:a) No extraer de la galera un mayor caudal de agua que la de diseo.b) Limitar la depresin del nivel fretico hasta 0,30m por encima del conducto perforado.La extraccin de caudales de agua mayores a los de diseo, conduce inevitablemente al ingreso de arena y turbiedad al forro filtrante, alterando su porosidad, el rendimiento de la galera y la calidad del agua. Cuando esta condicin se presenta, es difcil realizar un mantenimiento efectivo, debiendo procederse al retiro del forro filtrante obstruido, lo cual equivale a construir una nueva galera. La vida til de la galera puede ser conservada si se mantiene el caudal de extraccin hasta una tasa que minimice la aparicin de material fino con el agua captada.La limpieza del interior de la tubera de drenaje es una operacin sencilla y, al efecto, se acostumbra emplear los dispositivos desarrollados en la limpieza de tuberas de alcantarillado sanitario. En caso de que no se cuente con este tipo de equipamiento, se pueden usar escobillas radiales tiradas de una soga desde las cmaras de inspeccin.La otra dificultad que se presenta con frecuencia es el desarrollo de pelculas biolgicas y la acumulacin de precipitados inorgnicos en el forro filtrante, en los orificios del conducto y en el acufero circundante a la galera de filtracin. Esto es importante cuando se trata de aguas con alto contenido de hierro, porque ello puede resultar en la acumulacin de bacterias fijadoras de hierro de los tipos "crenothrix" y gallionella" con la consecuente produccin de un limo impermeable que puede obstruir los espacios vacos del forro filtrante. Estos problemas son muy difciles de prevenir, pero un buen diseo puede reducir el riesgo. En general, estas acumulaciones orgnicas e inorgnicas tienden a disminuir la porosidad de todos los elementos situados alrededor de la galera, incrementando la velocidad en los orificios del conducto y en el forro de grava, con el consecuente arrastre de las partculas finas y la obstruccin de toda la galera.Las acumulaciones, tanto orgnicas como inorgnicas, pueden ser removidas mediante la adicin de productos qumicos. Siendo los depsitos ms comunes los de calcio, magnesio, carbonatos y limos orgnicos. El tratamiento puede efectuarse con una solucin de cido clorhdrico al 5 10%, seguido de pistoneo al igual como se realiza en los pozos de agua o por inyeccin de aire comprimido. En caso que el conducto pueda ser afectado por el cido, debe usarse inhibidores para prevenir cualquier dao.Antes de dar mantenimiento a la galera, es necesario suspender el suministro de agua a la poblacin. A continuacin se distribuye el cido a lo largo de los tramos de la galera por medio de una tubera plstica perforada de media pulgada de dimetro, insertndosela por una de las cmaras de inspeccin. Despus de aplicado el cido, se procede a pistonear o inyectar aire con ayuda de una tubera plstica. El propsito es provocar la mezcla del cido con el agua acumulada en la tubera y la penetracin en profundidad de la solucin cida en el acufero. El aire se inyecta por medio de un compresor y la permanencia del cido en la galera debe ser, por lo menos, de 8 horas. Al final de este perodo, el agua de la galera debe ser eliminada a una tasa de bombeo moderada hasta eliminar los ltimos vestigios del cido clorhdrico o hasta que el valor del pH haya retornado al valor normal.Las acumulaciones orgnicas pueden ser tratadas por medio de soluciones de cloro. Las soluciones de cloro pueden ser inyectadas a la galera en la misma forma que el cido, o inyectadas en el acufero por medio de pozos distribuidos sobre la galera. Cuando se inyecta el cloro por medio de pozos distribuidos en la superficie, es posible continuar con el suministro de agua. Cuando el cloro se aplica en los conductos de la galera, actuar sobre la materia orgnica liberando partculas de arena y lodo, que de una manera u otra afectarn la calidad organolptica del agua. El tratamiento con cloro puede ejecutarse en forma continua o intermitente, dependiendo de los requerimientos del sistema. Controlando las inyecciones y manteniendo una baja concentracin de cloro en el pozo colector, es posible tratar el acufero y la galera sin afectar la calidad del suministro de agua.2.12. Calidad del aguaLa contaminacin es un suceso vinculado a la actividad humana en general, y al nivel de desarrollo del rea en donde se ubica la galera en particular. Ella afecta la calidad de las aguas causando, bien sea en el mediano o en el largo plazo, la contaminacin del agua subterrnea. En muchas ocasiones, cuando la contaminacin es descubierta, el foco contaminante que la origin ha desaparecido y resulta muy difcil implementar medidas correctivas. Esto hace que resulte imprescindible el establecimiento de estrictas zonas de proteccin sanitaria de la fuente de agua subterrnea.La calidad fsico-qumica del agua producida por las galeras de filtracin situadas en las mrgenes de las corrientes superficiales, depende de la calidad del agua subterrnea en los alrededores de la galera y de la fuente superficial. A su vez, la calidad bacteriolgica es muy variable y difcil de predecir. Las galeras poco profundas estn sujetas a la contaminacin bacteriolgica por accin humana. Al efecto, el rea cercana a la galera debe ser estudiada para prever cualquier tipo de contaminacin. El problema es serio cuando el terreno que separa la galera de las fuentes contaminantes es fisurado o cavernoso.El agua producida por las galeras de filtracin adecuadamente diseadas, construidas, operadas y mantenidas, no necesita de procesos de clarificacin adicionales, por lo que slo es necesario desinfectarla antes de su distribucin a los consumidores.3. CONCLUSIONES La calidad del agua proveniente de las galeras filtrantes es apta para el consumo humano. Las modificaciones de las galeras y los pozos perforados para la obtencin de agua disminuye el caudal de filtracin y modifica su condicin estructural de origen. Posicin favorable para recibir la recarga de los ros y lagos al estar ubicados normalmente en el fondo de los valles que frecuentemente corresponden a zonas planas con niveles piezomtricos muy prximos a la superficie. Suelos con alta porosidad efectiva, permiten disponer de mayor cantidad de agua subterrnea. Permeabilidad ms elevada con respecto a otras formaciones, lo que facilita el desplazamiento del agua. Disponibilidad de agua en perodos de escasas lluvias, cuando el caudal de los ros es mnimo o nulo, al permitir que las aguas subterrneas circulen por el material aluvial que conforma el valle del ro, mientras que en perodo lluvioso, el caudal superficial del ro recarga el acufero incrementando la disponibilidad de los recursos hdricos.4. RECOMENDACIONES En el estudio preliminar se recomienda buscar zonas con suelos permeables, cohesivos y rocas carstificadas. Se utilizar las galeras filtrantes en zonas agrcolas con la funcin de un sistema de micro riego. Las galeras que captan agua destinadas para consumo humano se ejecutaran en zonas no contaminadas5. APORTES El agua procedente de las galeras para el consumo humano, con respecto a los materiales utilizados en la construccin de esta se utilizaran materiales de mejor calidad, para brindar agua apta con los parmetros de salubridad.6. ANEXOS6.1. cuadros y bacos

baco para determinar el factor geomtrico A

7. BIBLIOGRAFIA Arteaga Tovar, R. E. 1993. Hidrulica Elemental. Departamento de Irrigacin, Universidad Autnoma Chapingo. Mxico. El agua subterrnea y los pozos.- 1975 Johnson Division University of Phoenix, Inc. Manual de diseo de galeras filtrantes. Centro Panamericano de Ingeniera Sanitaria y Ciencias del Ambiente, Lima, 2002. El agua subterrnea y los pozos.- 1975 Johnson Division UOP Inc. Hydrology.- Oscar E. Meinzer. Dover Publications, Inc. Driscoll, F.G. Groundwater and wells. Second Edition 1986. U.S. Department of the Interior. Ground Water Manual. Water Resources Bulletin.- American Water Resources Association .- Kenneth B. Edwards . Estimating Aquifer Parameters from a horizontal well pumping test inan unconfined aquifer. Manual de Consultas para agua potable y saneamiento bsico.- Proyecto ALA 86/20. Feitoo Olivera, Rafael.- Cuaderno sobre galeras filtrantes. Organizacin Panamericana de la Salud/Organizacin Mundial de la Salud. Julio 1997. Paz Moroto, Jos; Paz Casae, Jos.- Abastecimientos de agua. Tomo I 1962.

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