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Proyecto de Ing. Sanitaria I
Poblacin Yacuiba N1
Cecilia Mirtha Vidaurre Velasco ING. ADEL CORTEZ GRUPO 1
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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Contenido
I. Captulo 1: INTRODUCCIN.- ........................................................................................... 4
II. Captulo 2: DESCPRICION DEL LUGAR.- ........................................................................ 5
1. Ubicacin.- ........................................................................................................................ 5
2. Poblacin.- ........................................................................................................................ 5
3. Lmites Geogrficos.- ........................................................................................................ 6
4. Clima.- ............................................................................................................................... 6
5. Actividad econmica.- ...................................................................................................... 6
III. Captulo 3: OBJETIVOS DEL PROYECTO.- .................................................................. 8
1. Objetivo General.- ............................................................................................................. 8
2. Objetivos Especficos.- ...................................................................................................... 8
IV. Captulo 4: FUNDAMENTO TEORICO.- ....................................................................... 9
1. Sistema de agua potable.- .................................................................................................. 9
2. Parmetros bsicos de diseo.- .......................................................................................... 9
Periodo de diseo y vida til de la estructura.- ............................................................. 9
Consumo del agua.- ..................................................................................................... 10
Poblacin.- .................................................................................................................. 11
Calidad del agua.- ........................................................................................................ 12
Caudales de diseo.- .................................................................................................... 13
3. Obras de captacin de aguas.- ......................................................................................... 15
a) Definicin.- ................................................................................................................. 15
b) Tipos de obra de captacin.- ....................................................................................... 15
4. Hidrulica de un pozo.- ................................................................................................... 16
Qu es un pozo?- ....................................................................................................... 16
Procedimiento para la perforacin de un pozo.- .......................................................... 18
Qu es un cono de depresin?- .................................................................................. 21
Propiedades hidrulicas de un pozo.- .......................................................................... 22
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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5. Aduccin por bombeo.- ................................................................................................... 23
Definicin.- ................................................................................................................. 23
Tipos de aduccin por bombeo.- ................................................................................. 23
Diseo hidrulico de la aduccin por bombeo.- .......................................................... 24
Dimetro de la tubera a impulsin.- ........................................................................... 25
Dimetro de la tubera a succin.- ............................................................................... 26
Potencia de una bomba.- ............................................................................................. 26
6. Tanques de almacenamiento.- ......................................................................................... 27
Tipos de tanques de almacenamiento.-........................................................................ 27
Capacidad de almacenamiento.- .................................................................................. 29
7. Redes de distribucin.- .................................................................................................... 30
Definicin.- ................................................................................................................. 30
Tipos de redes.- ........................................................................................................... 30
Formas de distribucin.- .............................................................................................. 31
Diseo de redes de distribucin.- ................................................................................ 32
Aspectos complementarios para el diseo de redes de distribucin.- ......................... 34
V. Captulo 5: PARAMETROS BSICOS DE DISEO.- ..................................................... 35
1. Poblacin Futura.- ........................................................................................................... 35
a) Geomtrico.- ................................................................................................................ 35
Wappaus.- .................................................................................................................... 35
Exponencial.- .............................................................................................................. 36
Densidad poblacional.- ................................................................................................ 36
2. Dotacin.- ........................................................................................................................ 36
Dotacin futura.- ......................................................................................................... 37
3. Caudales de diseo.- ........................................................................................................ 37
Caudal medio diario.- .................................................................................................. 37
Caudal mximo diario.- ............................................................................................... 37
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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Caudal mximo horario.- ............................................................................................. 37
VI. Captulo 6: DISEOS.- ................................................................................................... 37
1. Clculo de caudal de Bombeo.- ....................................................................................... 38
2. Calculo de la tubera a impulsin.- .................................................................................. 38
3. Volumen de Almacenamiento.- ....................................................................................... 38
Volumen de regulacin.- ............................................................................................. 38
Volumen contra incendios.- ........................................................................................ 39
Volumen de reserva.- .................................................................................................. 39
4. Dimensionamiento del Tanque.- ..................................................................................... 39
Tiempo de vaciado del Tanque.- ................................................................................. 40
5. Calculo de caudales iniciales.- ........................................................................................ 41
Determinacin de los caudales iniciales.- ................................................................... 41
Caudales de consumo y de diseo.- ............................................................................ 41
Determinacin de los dimetros.- ................................................................................ 42
6. Clculo Hidrulico.- ........................................................................................................ 43
7. Calculo de presiones.- ..................................................................................................... 45
8. Clculo de mi Potencia de la bomba.- ............................................................................. 46
Prdidas por friccin.- ................................................................................................. 46
Perdidas Localizadas.- ................................................................................................. 46
VII. Captulo 7: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.- ......................................... 46
VIII. Captulo 8.- PLANOS.- ................................................................................................... 48
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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I. Captulo 1: INTRODUCCIN.-
Un sistema de agua potable es la captacin de agua bruta, potabilizacin,
almacenamiento y distribucin que conforma una parte fundamental del saneamiento
bsico de una poblacin, ya que si no existiese un sistema de agua potable para la
poblacin esta no podra desarrollarse ni mantenerse viva a lo largo del tiempo.
Por tanto al realizar un proyecto de abastecimiento de agua debemos determinar el
volumen necesario para la dotacin diaria para cada habitante, por lo que tenemos que
hacer es adoptar la o las fuentes de provisin de agua y para ello debemos realizar la
investigacin de los recursos hdricos de la regin.
La eleccin de una o varias fuentes de provisin resultar de un prolijo reconocimiento
de todos los recursos disponibles, seguido de un estudio pormenorizado y comparativo
de sus cualidades biolgicas y de los volmenes que pueden suministrar.
Las cualidades biolgicas se determinan mediante los anlisis de las muestras de agua,
mientras que las cantidades sern evaluadas mediante el examen detenido de la
meteorologa, hidrologa, geologa y climatologa de la regin.
Una vez investigados los recursos hdricos de una regin, estamos en condiciones de
determinar en funcin del proyecto que estamos realizando obras de captacin
necesarias para proveer de la cantidad de agua necesaria.
Segn sea el recurso a explotar tendremos distintos tipos de obras de captacin, por
ejemplo, en el caso de aguas superficiales las obras pueden ser tomas sumergidas o
semi-sumergidas, para las aguas subterrneas la perforacin de pozos hasta llegar a
los acuferos, y para el caso de aguas metericas una serie de obras destinadas a
recoger y conducir el agua de las lluvias hacia los puntos de recogida y
almacenamiento.
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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II. Captulo 2: DESCPRICION DEL LUGAR.-
1. Ubicacin.-
Yacuiba es una ciudad y municipio del sur de Bolivia, en el departamento de Tarija.
Es capital de la provincia del Gran Chaco. Est ubicada a unos 3 kilmetros de la
frontera con la Argentina, y se ubica a orillas de la extremidad sur de la Serrana del
Aguarage.
Cuenta con una poblacin 91.998; habitantes (Cifra Oficial del Censo de Poblacin y
Vivienda 2012, Anexo del Decreto Supremo Nro. 1672 de 31 de julio de 2013), lo que
la convierte en la segunda ciudad ms importante del departamento, despus de la
ciudad de Tarija. Se encuentra en la zona geogrfica de las Serranas y la Llanura
Chaquea, a una altura entre los 620 y 680 msnm.
2. Poblacin.-
La poblacin actual de Yacuiba es de 91.998 hab. (Cifra Oficial del Censo de
Poblacin y Vivienda 2012, Anexo del Decreto Supremo Nro. 1672 de 31 de julio de
2013). Los ltimos 50 aos Yacuiba ha tenido un crecimiento demogrfico sin
precedentes: entre 1950 y 1976 su poblacin se duplic, pero entre 1976 y 1992 se
triplic, nuevamente entre 1992 y 2001 se duplico, la tendencia de atenuar dicha
aceleracin en el ritmo de crecimiento demogrfico es muy baja, se trata de una de las
ciudades que por su vinculacin caminera con Villamontes y a travs de ella con Santa
Cruz, gener un nuevo polo dinmico econmico
El segundo lugar de importancia demogrfica, ocupa la ciudad de Yacuiba que es la
capital de la provincia Gran Chaco, provincia que tiene la mayor extensin territorial
del departamento de Tarija.
La poblacin de Yacuiba, como ocurre en Tarija, est teniendo una masiva migracin
de gente, con la diferencia de que no solamente estn llegando familias del interior del
pas, sino tambin de la capital de Departamento, de Tarija, Cercado, con un
crecimiento poblacional del 0.83% segn la poblacin por provincias y municipios,
Censos 2001 y 2012, tasas crecimiento intercensal.
http://es.wikipedia.org/wiki/Municipiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Boliviahttp://es.wikipedia.org/wiki/Departamento_de_Tarijahttp://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_del_Gran_Chacohttp://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tarijahttp://es.wikipedia.org/wiki/Llanura_Chaque%C3%B1ahttp://es.wikipedia.org/wiki/Llanura_Chaque%C3%B1ahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metros_sobre_el_nivel_del_marPROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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3. Lmites Geogrficos.-
Yacuiba limita al norte y oeste con la Tercera Seccin, a travs del rio Pilcomayo; al
oeste con Carapar, a travs de la serrana del Aguarage y al Sur con la repblica de
Argentina
4. Clima.-
Se caracteriza por tener un clima clido, a pesar de las altas temperaturas del verano
(desde 20C hasta ms de 40C), y del penetrante fro de junio que llega hasta los 0C.
Tiene una variedad de pisos ecolgicos debido a estar ubicada en zonas de subtrpico
y trpico, la superficie territorial es de 17.428 km2.
5. Actividad econmica.-
Yacuiba, es una pujante ciudad terciaria que cuenta con un importante movimiento
comercial por efecto de su estratgica ubicacin fronteriza, encrucijada de corredores
viales de importancia continental y que se vislumbra como una futura ciudad de
servicios del MERCOSUR.
Entre las principales actividades econmicas que se desarrollan en la ciudad, estn el
comercio y la oferta de servicios. Actualmente se ha incrementado la actividad del
sector industrial y la explotacin de recursos gasferos, especialmente en la 2 Seccin
provincial, situacin que la proyecta como una ciudad con mucho futuro.
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Asimismo, la actividad agropecuaria genera un importante movimiento econmico
que da cobertura a la produccin de maz, man y soya (soja), como a la de ganado
bovino, porcino y equino. La pesca y la explotacin de recursos forestales tienen un
mejor control de regulacin en los ltimos tiempos.
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III. Captulo 3: OBJETIVOS DEL PROYECTO.-
1. Objetivo General.-
Otorgar un sistema de agua potable para la poblacin de la ciudad de Yacuiba
de 91998 habitantes para satisfacer sus necesidades bsicas fisiolgicas,
mediante la extraccin de agua subterrnea (pozo) y su posterior distribucin.
2. Objetivos Especficos.-
Conocer el crecimiento poblacional de la ciudad de Yacuiba para poder
obtener la poblacin futura para nuestro periodo de diseo.
Determinar la dotacin que asignaremos para un periodo de diseo para
establecer el caudal mximo diario y horario.
Conocer las el caudal unitario del pozo para satisfacer nuestro caudal de
diseo.
Definir nuestro volumen de almacenamiento necesario para proveer
necesidades de emergencias.
Definir nuestra red de distribucin para abastecer a toda nuestra poblacin.
Mantener presiones adecuadas en la red de distribucin.
.
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IV. Captulo 4: FUNDAMENTO TEORICO.-
1. Sistema de agua potable.-
Un sistema de abastecimiento de agua est constituido por una serie de estructuras
presentando caractersticas diferentes, que sern afectadas por coeficientes de diseo
distintos en razn de la funcin que cumplen dentro del sistema.
Antes de analizar cada componente y su integracin en el conjunto, es conveniente
establecer y analizar aquellas caractersticas que conformaran los criterios del diseo.
2. Parmetros bsicos de diseo.-
Periodo de diseo y vida til de la estructura.-
Un sistema de abastecimiento de agua se proyecta de modo de atender las
necesidades de una comunidad durante un periodo establecido. Por tanto, el periodo
de diseo puede definirse como el tiempo para el cual el sistema es eficiente 100 por
100, ya sea por capacidad en la conduccin del gasto deseado, o por la resistencia
fsica de las instalaciones.
Factores de importancia en esta determinacin son:
i. Durabilidad o vida til de las instalaciones.-
Depender de la resistencia fsica del material a factores adversos por
desgaste u obsolescencia. Todo material se deteriora con el uso y con el
tiempo, siendo este variable, dependiendo de las caractersticas del
material empleado. Siendo un sistema de abastecimiento de agua una
obra muy compleja, constituida por obras de concreto, metlicas,
tuberas, estaciones-de bombeo, etc., cuya resistencia fsica es variable,
no es posible pensar en periodos de diseo uniformes.
ii. Facilidades de construccin y posibilidades de ampliaciones o
sustituciones.-
La fijacin de un perodo de diseo est ntimamente ligado a factores
econmicos. La asignacin de un periodo de diseo ajustado a criterios
econmicos estar regido por la dificultad o facilidad de su construcci6n
(costos) que inducirn mayores o menores periodos de inversiones
nuevas, para atender las demandas que el crecimiento poblacional obliga.
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iii. Tendencias de crecimiento de la poblacin.-
Un sistema de abastecimiento de agua debe ser capaz de propiciar y
estimular ese desarrollo, no de frenarlo, pero el mismo es un servicio
cuyos costos deben ser retribuidos por los beneficiarios, pudiendo
resultar en costos muy elevados si se toman periodos muy largos para
ciudades con desarrollos muy violentos. Esto nos induce a sealar que de
acuerdo a las tendencias decrecimiento de la poblacin es conveniente
elegir periodos de diseo ms largos para crecimientos lentos y
viceversas.
iv. Posibilidades de financiamiento y taza de inters.-
Las razones de durabilidad y resistencia al desgaste fsico es indudable
que representa un factor importante para el mejor diseo, pero
adicionalmente habr que hacer esas estimaciones de inters y de costo
capitalizado para que pueda aprovecharse ms tilmente la inversin
hecha.
Consumo del agua.-
El conocimiento cabal de esta informacin es de gran importancia en el diseo de
estructuras funcionales, dentro de lapsos econmicamente aconsejables. Mediante
investigaciones realizadas, se ha llegado a aproximaciones que hacen cada vez ms
precisas las estimaciones sobre consumos de agua. Nuestras normas, basadas en
algunas investigaciones propias y apoyadas en las de otros pases, asignan cifras para
las dotaciones de agua tomando en cuenta el uso de la tierra, la zonificacin, y en
otros casos las caractersticas de 1a poblacin, expresndolas en (Lts/da/parc) y
(lts/pers/da).
i. Dotacin inicial.-
La dotacin inicial depender en la zona en la cual se encuentre nuestra
poblacin y el nmero de habitantes de la poblacin. Se lo determina mediante
la siguiente tabla:
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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ZONA POBLACION (habitantes)
Hasta 500 501 a 2000 2001 a
5000
5001 a
20000
20001 a
100000
Ms de
100000
Altiplano 30 - 50 30-70 50-80 80-100 100-150 150-200
Valles 50-70 50-90 70-100 100-140 150-200 200-250
Llanos 70-90 70-110 90-120 120-180 200-250 250-350
Notas Justificar con estudio Social Justificar con estudio Socio Econmico
ii. La dotacin futura.-
La dotacin futura es la necesaria para el diseo de nuestro sistema de
abastecimiento, esta depender de la variacin anual de dotacin y del periodo de
diseo. Se la determina mediante la siguiente formula:
Donde:
Df= Dotacin futura (l/hab/da).
Do= Dotacin inicial (l/hab/da).
d = Taza de crecimiento anual de la dotacin (%).
t= Periodo de diseo (aos).
Poblacin.-
Es el nmero de habitantes que ha de ser servido por el proyecto para el perodo de
diseo, el cual se establece con base en la poblacin inicial.
Para la estimacin de la poblacin de proyecto se deben considerar los siguientes
aspectos:
i. Poblacin inicial.-
Es el nmero de habitantes dentro el rea de proyecto que debe ser determinado
mediante un censo poblacional y/o estudio socio-econmico.
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iii. Poblacin futura.-
Es el nmero de habitantes dentro el rea del proyecto que debe ser estimado en
base a la poblacin inicial y el ndice de crecimiento poblacional, para el perodo
de diseo. Se la determina mediante diferentes mtodos.
Mtodo Geomtrico.-
Mtodo Wappaus.-
Mtodo Exponencial.-
Donde:
Pf= Poblacin futura (hab).
Pa= Poblacin actual (hab).
i= crecimiento poblacional (%).
t= periodo de diseo (aos).
e= Constante.
Calidad del agua.-
Es la determinacin de la concentracin de los compuestos fsicos, qumicos y
biolgicos del agua natural y/o del agua tratada para el abastecimiento de agua potable.
i. Calidad del agua natural para la seleccin de la fuente de abastecimiento.-
La calidad del agua depende del tipo de fuente y debe ser caracterizada a travs
del tiempo para definir los parmetros a tratarse. La calidad del agua debe ser
establecida mediante la determinacin de parmetros fsicos, qumicos y
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biolgicos. Anexos de la Ley N 1333 de Medio Ambiente y al Captulo 4 de la
Norma Boliviana NB 689 y sus anexos.
ii. Calidad del agua para consumo humano.-
La calidad del agua para consumo humano est determinada por valores
biolgicos establecidos en la Norma Boliviana NB 512: Agua Potable
Requisitos y sus reglamentos.
Caudales de diseo.-
Los caudales de diseo deben ser estimados para el dimensionamiento de los
diferentes componentes del sistema de agua potable. Estos sern calculados con los
parmetros previamente estudiados y analizados anteriormente.
i. Caudal medio diario.-
Es el consumo medio diario de una poblacin, obtenido en un ao de registros.
Se determina con base en la poblacin del proyecto y dotacin, de acuerdo a la
siguiente expresin:
Donde:
Qmed= Caudal medio diario (l/seg).
Pf= Poblacin futura (hab).
Df= Dotacin futura (L/hab*da)
ii. Caudal mximo diario.-
Es la demanda mxima que se presenta en un da del ao, es decir representa el
da de mayor consumo del ao, en este no se toma el consumo por incendios. Se
determina multiplicando el caudal medio diario por el coeficiente k1 que vara
segn las caractersticas de la poblacin. Se determina mediante la siguiente
formula:
Donde:
Qmed= Caudal medio diario (l/seg).
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Qmaxd= Caudal mximo diario (l/seg).
K1=Coeficiente de variacin diaria. Se lo puede determinar de la siguiente forma:
iii. Caudal mximo horario.-
Es la demanda mxima que se presenta en una hora durante un ao completo. Se
determina multiplicando el caudal mximo diario por el coeficiente k2 que vara,
segn el nmero de habitantes. Selo puede determinar as:
Donde:
Qmaxh= Caudal mximo horario (l/s)
Qmaxd= Caudal mximo diario (l/s)
K2= Coeficiente de variacin horaria
Si no se cuenta con informacin la Norma Boliviana sugiere utilizar los valores
que se muestran en la siguiente tabla:
Poblacin (habitantes) Coeficientes K2
Hasta 2000 2.20 2.00
De 2001 a 10000 2.00- 1.80
De 10001 a 100000 1.80 1.50
Ms de 100000 1.50
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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3. Obras de captacin de aguas.-
a) Definicin.-
Las obras de captacin son estructuras y/o dispositivos que permiten el
aprovechamiento y explotacin racional del agua de una fuente determinada en
forma continua, segura y sin detrimento de las condiciones hidrolgicas, geolgicas
y ecolgicas en los alrededores o aguas abajo de la obra de captacin.
El tipo de obra de captacin depender del tipo de fuente, condiciones morfolgicas
del rea de captacin, rgimen hidrulico, cantidad y calidad de agua.
b) Tipos de obra de captacin.-
Las obras de captacin pueden clasificarse en:
i. Obras de captacin de aguas superficiales.
Una captacin de agua superficial, es una obra civil, dispositivo o conjunto de
ellas que permite captar agua desde un curso superficial de forma continua, segura
y sin detrimento de las condiciones de vida de las especies animal ni vegetal. Que
pueden ser:
Obra de captacin directa.-
Obra de captacin indirecta.-
La informacin necesaria para una obra de captacin de aguas superficiales es:
Datos bsicos.
Estudios hidrolgicos.
Estudios geotcnicos y geolgicos.
Otros.
ii. Obras de captacin de aguas subterrneas.
Son estructuras, dispositivos o un conjunto de ellas que permiten la explotacin
racional de un cuerpo o corriente de aguas subterrneas de forma continua, segura
y sin detrimento de las condiciones hidrolgicas, geolgicas y ecolgicas en los
alrededores o aguas abajo. Que pueden ser:
Captacin de vertientes.
Estructura filtrante (Galera filtrante).
Pozos.
Informacin necesaria para una obra de captacin de aguas subterrneas son:
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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Informacin del rea de perforacin.
Estudios hidrogeolgicos.
Otros.
iii. Obras de captacin de aguas de lluvia.
Son estructuras, dispositivos o un conjunto de ellas que permiten la captacin de
agua de lluvia para consumo humano, interceptando y recolectando el agua en
depsitos, tanques de almacenamiento o atajados. Que pueden ser:
Captacin en la superficie del suelo.
Captacin en techos.
4. Hidrulica de un pozo.-
Qu es un pozo?-
Son estructuras y/o dispositivos que permiten la explotacin de las aguas subterrneas,
sub superficiales y profundas.
Para el diseo de los pozos se debe tomar en consideracin los siguientes aspectos:
i. Pozos someros.-
Captan agua sub superficial de acuferos de poca profundidad, hasta los 30 m.
Excavados.-
Los pozos excavados no requieren de dimensionamiento especfico, sin
embargo, debe considerarse los siguientes aspectos: Un dimetro mnimo de
1,00 metro para permitir la excavacin manual, el empleo de anillas de
hormign en caso de terrenos deleznables y profundizar el pozo al menos 2
metros debajo del nivel fretico en poca de estiaje para permitir la
explotacin del agua.
Perforados.-
Los pozos perforados someros, no requieren dimensionamiento especfico;
podrn disearse en base a estudios prospectivos iniciales o, en su caso, deber
realizarse la perforacin directamente hasta alcanzar los niveles freticos
suficientes para la explotacin del agua.
Pueden ser pozos perforados manual o mecnicamente.
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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ii. Pozos profundos.-
Captan agua subterrnea a profundidades mayores a los 30 m. Los criterios
tcnicos para el diseo de pozos profundos, se presentan en el Reglamento
Tcnico de Diseo de Pozos Profundos par Sistemas de Agua Potable. Pueden
ser:
Perforados manualmente.-
La perforacin manual corresponde a una tcnica que emplea equipos simples
para perforar pozos de pequeo dimetro empleando los mtodos de rotacin
y percusin, en terrenos de baja concentracin de material granular. Los pozos
perforados manualmente, slo pueden ser diseados en su concepcin general.
Solamente con pruebas en campo podr identificarse la posibilidad o no de
perforar con esta tecnologa.
Perforados con maquinaria.-
Los pozos perforados con mquina permiten captar aguas subterrneas
profundas, y requieren equipos de perforacin especiales. Las tcnicas de
perforado podrn ser de percusin, rotacin directa o reversa, inyeccin y
otros. El diseo de los pozos perforados profundos requiere la participacin
de especialistas en hidrogeologa y estudios de prospeccin de aguas
subterrneas con equipos de resonancia electro-magntica.
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Procedimiento para la perforacin de un pozo.-
i. Perforacin.-
En el proceso de la perforacin se aumentaran barras segn el avance, se
cambiaran las herramientas de perforacin: triconos, aletas y brocas de
perforacin, segn al tipo de suelo en el que se est y al desgaste que estos
presenten. En la figura se observa una mquina perforadora de pozos.
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v. Cementacin de pozos.-
Aparte de las cementaciones que se realizan con el objeto de formar un
tapn de sellado en el fondo del pozo, o para corregir desviaciones, la
principal finalidad de una cementacin es la unin de la tubera de
revestimiento con la pared del pozo. Con ello se consigue: evitar que las
aguas superficiales contaminen los acuferos; evitar la comunicacin de
un acufero utilizable con uno u otros contaminado, aumentar la
resistencia mecnica y a la corrosin de las tuberas de revestimiento y
proporcionar a un tramo de pozo la hermeticidad necesaria para realizar
en l inyecciones a presin. Para hacer cementaciones se usan,
mayormente suspensiones de cemento bentonita aunque la adicin de
esta disminuye la resistencia, sin embargo reduce la retraccin y favorece
la manejabilidad de la suspensin, por lo cual resulta conveniente el
empleo de suspensiones de cemento bentonita, con la bentonita se logra
una suspensin ms estable.
ii. Muestreo.-
Se procede a un muestreo sistemtico de las formaciones atravesadas a cada
metro, con la descripcin literal de las mismas, se anotan las anomalas en el
avance de la perforacin, acorde con la formacin litolgica hasta la finalizacin
de la perforacin, estas muestras extradas son lavadas y analizadas, se guardan
en bolsas de plstico enumerndolas para su posterior uso en el diseo de pozos
por comparacin de muestras.
iii. Registro Geoelctrico.-
Habiendo concluido el proceso de perforacin del pozo piloto con un dimetro
el cual consta de una computadora especial provista de cables, ginche, sonda corta
y sonda larga, esta medir los parmetros del suelo hasta llegar a la base del
mismo, los datos son impresos en forma de grficas.
iv. Diseo del pozo.-
Teniendo el registro geo-elctrico del pozo y las muestras del mismo, se procede
comparar metro a metro las caractersticas del subsuelo, lo cual definir la
cantidad y la longitud de los acuferos encontrados en el mismo, de estos
acuferos se tomaran solo aquellos que presenten las mejores las caractersticas
PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I
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hidrogeolgicas, para tener por ltimo la posicin exacta de los filtros, estos van
al centro de los acuferos con una longitud del 70% de la longitud total del
acufero, la longitud total de filtros nos dar una relacin de caudal aproximado
en el pozo, esto junto con la velocidad de aporte del acufero (conductividad del
acufero). La longitud del entubado esta como mnimo 6 metros por debajo del
ultimo acufero que se captara, se completa la longitud total del pozo con tubera,
la cual puede ser PVC esquema 40, galvanizada o de acero al carbn.
v. Dimensionamiento de los filtros.-
El dimetro de la apertura de los filtros se calcula segn al tamao del material
que se tiene en el acufero que se est captando, de menor apertura si se tiene
mucho material fino de aporte en el pozo, como ser arcilla fina, de mayor apertura
para zonas en las que no se tiene material fino de aporte al pozo y la litologa
presenta material granular de tamao considerable, su funcin es retener el paso
de limos y partculas pequeas que puedan arruinar las bombas y las propiedades
de agua como ser el color y la turbidez de la misma.
vi. Ensanche del pozo piloto.-
Finalizadas las tareas del estudio granulomtrico se proceder al ensanche del
pozo piloto segn lo requerido para el dimetro de entubado que se tendr, con
- - ozo se
proceder al re perforado de todo el pozo a objeto de verificar la verticalidad del
mismo, como la de determinar la libre homogeneidad en el dimetro anular.
vii. Entubado.-
Determinada la verticalidad del pozo se proceder al entubado, este se lo arma de
acuerdo al diseo en tramos de hasta 9 m de largo que es la capacidad de las torres
de perforacin, este puede ser armado in-situ o ya tenerlo listo en otro lugar, se
produce a introducir todo el entubado ya preparado.
viii. Desarrollo del pozo.-
Los procedimientos diseados para maximizar el caudal que puede ser extrado
de un pozo, se denomina desarrollo del pozo. El desarrollo de un pozo tienes dos
objetivos principales:
Reparar el dao hecho a la formacin durante las operaciones de perforacin,
y as restaurar las propiedades hidrulicas del mismo.
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Alterar las caractersticas fsicas bsicas del acufero en las cercanas del
hueco del pozo, de modo de modo que el agua fluya libremente hacia el pozo.
ix. Prueba de bombeo.-
Es la ltima fase del pozo perforado en el cual se determina la calidad del pozo,
esto es lo que pretendemos mejorar con un buen diseo y desarrollo del pozo.
con su respectivo tablero de control de electrodos de nivel, vlvulas de no retorno
en las tuberas de expulsin, llave de paso en la salida un caudalmetro conectado
en la tubera de expulsin para aforar el pozo.
x. Desinfeccin.-
La desinfeccin de la tubera de revestimiento y filtros sern tratados con
cloracin, terminada la prueba de bombeo durante 24 Horas, la cantidad de cloro
a utilizarse depender del Ph y de la temperatura del agua en un tiempo y de la
temperatura del agua en un cierto periodo de contacto junto con otros valores que
dependern de la zona a tratarse.
xi. Sello sanitario.-
El sello sanitario propuesto en un ncleo impermeable de arcilla compactada
alrededor de la tubera del pozo la cual sirve para evitar el ingreso de las aguas
superficiales por infiltracin al pre filtro natural constituido por el empaque de
grava, para proceder armar encima de este, una superficie rectangular de
hormign ciclpeo de 1m3 en el cual se empotran los engravilladores los cuales
tienen 2 metros de largo con un empotre de un 1m por debajo del sello sanitario
conectado con la grava del pozo, los cuales sirven para aumentar grava a medida
que esta baje en el pozo (asentamiento del empaque de grava). Por seguridad se
fabrica una tapa para el pozo la cual es del mismo dimetro que la tubera utilizada
en el entubado, esta se la coloca enroscada en la tubera para evitar que pueda
entrar en el pozo cualquier objeto que pueda daar la bomba o los filtros de este.
Qu es un cono de depresin?-
Al producirse el descenso del nivel esttico del pozo, se establece un gradiente
hidrulico entre cualquier punto de la formacin y el pozo, originndose un
movimiento radial desde todas las direcciones hacia el pozo en una forma simtrica
y de tal manera que el caudal Q que se extrae del pozo es igual al caudal que pasa
por cualquier seccin del acufero. A medida que la velocidad aumenta mayor ser
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el gradiente hidrulico ya que aumenta la friccin existente entre el fluido y las
partculas slidas en contacto; es por eso que lo que se forma alrededor del pozo se
le conoce como cono de depresin que sobre un plano vertical presenta una curva
conocida con el nombre de curva de abatimiento. La forma, alcance y profundidad
de este cono de depresin depender de las condiciones hidrogeolgicas
(transmisividad y coeficiente de almacenamiento del acufero), del caudal y el
tiempo de bombeo o inyeccin. En el acufero confinado el cono de depresin es la
representacin de la variacin de los niveles piezomtricos en tanto que en el
acufero libre es adems la forma real de la superficie piezomtrica.
Propiedades hidrulicas de un pozo.-
i. Nivel Esttico (NE).-
Es el nivel de agua presente en la formacin acufera antes de comenzar el bombeo.
Este nivel se ve afectado por efectos meteorolgicos (precipitacin, infiltracin)
estacionales o por cargas adicionales (edificaciones), o por la descarga producida
por pozos cercanos.
ii. Caudal (Q).-
Volumen de agua extrada en la unidad de tiempo.
iii. Nivel Dinmico (ND).-
Tambin llamada nivel de bombeo, porque es producido cuando comienza la
descarga del acufero por el pozo. Este nivel depende del caudal de bombeo, del
tiempo de bombeo y de las caractersticas hidrogeolgicas del acufero. Tambin
se debe tener en cuenta la tcnica desarrollada en el diseo de pozo.