Informe Prueba de Bombeo Doradal

PRUEBA DE BOMBEO

ALEJANDRO MONTOYA CLAVIJO

DORADAL Mpio. de Puerto triunfo

ANTIOQUIA

INTERESADO

CORNARE

PRESENTADO POR LUIS FERNANDO QUINTERO L

ING. GEOLOGO MSC HIDROLOGIA.

MSC RIEGOS

Medellín, Diciembre de 2015

LQ LUIS QUINTERO

Ing. Geólogo - Hidrólogo

Centro Ejecutivo Nutibara oficina 802 - Medellín tel.: 411 83 89 www.tierrasysuelos.com cel.: 311 771 3736

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Contenido

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 1

1. INFORMACION GENERAL .............................................................................. 2

1.1. Ubicación De La Captación Indicando Coordenadas Y Cotas Reales .... 2

1.2. Cauces de Aguas Cercanos Especificando su Ubicación. ...................... 4

1.3. Topografía y geomorfología del entorno inmediato. ................................ 4

1.3.1. Geología. ................................................................................................... 4

2. CARACTERISTICAS LITOLOGICAS DEL ACUIFERO ................................... 6

2.1. Columna estratigráfica. ............................................................................... 6

2.2. Información de exploración y pruebas ...................................................... 6

3. CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DEL ACUIFERO ................................... 8

3.1. Prueba de Bombeo ...................................................................................... 8

3.1.1. Especificaciones de la Prueba ................................................................ 9

3.1.2. Tabla de descensos y de ascensos ...................................................... 10

3.1.3. Caudales de la prueba. ........................................................................... 11

3.1.4. Método de Aforo ..................................................................................... 11

3.1.5. Resultados Gráficos de la Prueba ......................................................... 11

3.1.6. Resultados de Transmisividad. ............................................................. 14

3.1.7. Análisis de los Resultados .................................................................... 15

4. CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

DE CAPTACIÓN. ................................................................................................... 17

4.1. Tiempo de Operación De La Captación en Horas / Día. .......................... 17

4.2. Años de Funcionamiento. ......................................................................... 17

http://www.luisquinterolopez.com/

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4.3. Uso del Agua Subterránea. ....................................................................... 17

4.4. Diseño De la Captación. ............................................................................ 17

4.5. Tipo de Bombeo ......................................................................................... 20

4.5.1. Características Técnicas de la Bomba. ................................................. 20

4.6. Tipo de Recolección. ................................................................................. 21

5. CARACTERISTICAS DEL AGUA EXTRAIDA ............................................... 23

5.1. Recomendaciones para el uso.................................................................. 23

6. MEDIDORES Y REGISTRO DE CAUDALES. ................................................ 24

6.1. Especificaciones Técnicas del Medidor ................................................... 24

6.2. Cantidad del Agua Subterránea Utilizada. ............................................... 24

7. MEDIDAS DE PROTECCION DEL AGUA SUBTERRANEA EN EL AREA DE

INFLUENCIA DEL POZO. ..................................................................................... 25

8. REGISTRO FOTOGRAFICO .......................................................................... 26

ANEXOS ................................................................................................................ 27


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1

INTRODUCCIÓN

Por solicitud de CORNARE, se requirió a Alejandro Montoya Clavijo, para que presente la prueba de bombeo del pozo localizado en su predio en el municipio de Puerto Triunfo. Este documento presenta la información requerida por la Autoridad Ambiental, dentro de los Términos Técnicos de Referencia para la Legalización de Captaciones de Aguas Subterráneas, entregados para la legalización de dicho pozo. La capacidad de producción del pozo es 593.568 m3/día


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1. INFORMACION GENERAL

1.1. UBICACIÓN DE LA CAPTACIÓN INDICANDO COORDENADAS Y

COTAS REALES El pozo de Alejandro Montoya Clavijo, se encuentra ubicada en el corregimiento de Doradal del municipio de Puerto Triunfo, tal como se observa en la ubicación general mapa 1. De acuerdo con la medición realizada con GPS marca Garmin de la serie Etrex Legend, se tienen las siguientes coordenadas amarradas al Datum origen Observatorio Astronómico de Bogotá:

X = 933.617 Y = 1’144.378

Z (Altura) = 192msnm Dicha situación, se esquematiza en la imagen 1, el cual muestra la ubicación del pozo dentro del predio.

Foto 1. Sector dentro del lote donde se encuentra el pozo.


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Imagen 1. Ubicación del Pozo al interior del predio.

Mapa 1. Ubicación de los cauces con respecto al pozo en círculo rojo.

(Mapa tomado de la plancha 168IID del IGAC)

Finca hotel


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1.2. CAUCES DE AGUAS CERCANOS ESPECIFICANDO SU UBICACIÓN.

Los cauces cercanos al pozo, corresponden a la quebrada Tobón, cañada Inés y caño calor, el mapa utilizado para su identificación es la plancha 148IID del IGAC a escala 1:10000.

1.3. TOPOGRAFÍA Y GEOMORFOLOGÍA DEL ENTORNO INMEDIATO.

La topografía corresponde a colinas bajas redondeadas conformadas por suelos

sedimentarios en donde se identifica solo una unidad geológica, correspondiente a

la Formación Mesa y sedimentos terciarios no diferenciados.

1.3.1. Geología.

De acuerdo al mapa geológico de la plancha 168IID a escala 1:25000 del INGEOMINAS, solo se identifica solo una unidad geológica, correspondiente a la Formación Mesa y sedimentos terciarios no diferenciados, ver mapa 2. Formación Mesa (Ngm). Se localiza en toda la microcuenca, a nivel regional correspondiente a un sector pequeño de las veredas Doradal del municipio de Puerto Triunfo y Parcelas del municipio de Sonsón. Los sedimentos consolidados al oriente del departamento en el valle del Magdalena, han sido agrupados en la formación Mesa, teniendo en cuenta los trabajos efectuados en los departamentos de Boyacá (Rodríguez y Ulloa, 1994, en INGEOMINAS, 1997) y Caldas (González, 1993ª, en INGEOMINAS, 1997), aunque no se tienen estudios estratigráficos detallados de superficie, que permitan precisar aún más la nomenclatura y edad de estos sedimentos. Por lo general los estratos yacen horizontales o buzan ligeramente al oeste, pero las rocas más cementadas tienen posiciones más variables; se encuentran inconformemente sobre el Complejo Cajamarca y aumentan su espesor hacia el este, donde son disectadas por el Río Grande de la Magdalena. Sedimentos recientes recubren esta Formación, pero son variables y por ello es probable que en áreas cartografiadas como sedimentitas del Mesa correspondan a depósitos de edad reciente. La mayor parte de estos sedimentos están consolidados o solo débilmente cementados. Las rocas predominantes todas bien estratificadas, son conglomerados, areniscas bien o mal seleccionadas y limolitas. Estratos de


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areniscas tobáceas, de color gris claro a crema aparecen intercalados hacia el tope o sobre la secuencia detrítica. Las edades asignadas a la formación Mesa varían según los autores y oscilan entre el Mioceno y el Plioceno aunque en la mayoría se inclina por el Plioceno. Las asociaciones palinologicas (Caracterización y datación de polenes) encontradas en la parte basal indican una edad Plioceno Inferior (Dueñas y Castro, 1981). (INGEOMINAS, 1997).

Mapa 2. Mapa Geológico en el entorno al lote que se identifica con el círculo rojo.


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2. CARACTERISTICAS LITOLOGICAS DEL ACUIFERO

2.1. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA.

La columna estratigráfica del pozo corresponde a limos en sus primeros metros, seguido de arenas y gravas. El pozo tiene una profundidad total de 60,00 metros, y su nivel estático se encontró a los 23.96 metros. En la figura 1. Se observa la columna estratigráfica del pozo que va hasta los 60.00m.

2.2. INFORMACIÓN DE EXPLORACIÓN Y PRUEBAS

La columna estratigráfica presentada en el punto anterior, se obtiene de los registros

de la prueba de bombeo y de la verificación directa del pozo, como de la bibliografía

consultada en “el mapa geológico de la plancha 168IID a escala 1:25000”.


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PROF.

(m)

TIPO SUELO

1,50

Limo de color café con vetas

moradas y negras

2,50

Limo de color gris con vetas amarillas

4.50

Limo de color café claro

NE

26.00

Limo arenoso de color café claro con zonas gris claras

60.00

Intercalación de Arenas finas a gruesas con gravas,

gravas y conglomerados de la formación Mesa.

Figura 1. Columna estratigráfica

NE = Nivel estatico


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3. CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DEL ACUIFERO

3.1. PRUEBA DE BOMBEO

Los ensayos de bombeo en pozos se usan frecuentemente con el fin de conocer las

características hidráulicas del acuífero.

El estudio en las variaciones de la altura de la columna de agua dentro del pozo, ya

sea a caudal constante o variable, constituye el ensayo de bombeo.

Cuando se bombea un pozo, baja el nivel de agua dentro del mismo y en toda la

porción de acuífero circundante. El descenso del nivel es más pronunciado en el

pozo y aminora a medida que aumenta la distancia del mismo.

La distancia entre el pozo de bombeo y la zona del acuífero, en la que la influencia

puede considerarse nula, es el llamado radio de influencia. Figura 2.

Figura 2. Cono de influencia al bombear un pozo de captación.


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Con el bombeo, se forma entorno al pozo un gran cono, cuya superficie es la

superficie piezométrica dinámica, y el valor del nivel del agua en un punto de dicha

superficie es el llamado nivel dinámico. El nivel estático es el que existía en el

acuífero antes de iniciarse el bombeo.

3.1.1. Especificaciones de la Prueba

El método desarrollado fue el de régimen permanente. En éste, él nivel permanece

invariable o prácticamente invariable después de un cierto tiempo de bombeo o

tiempo de estabilización. La metodología en este tipo de ensayos es muy simple.

Se mide en primer lugar la profundidad de los niveles de agua, en el pozo que se

va a bombear, escogiendo un caudal de bombeo Q; Cuando comienza el bombeo,

se miden sucesivamente los niveles en un espacio corto de tiempo, para ver hasta

donde evoluciona el descenso. Esta operación se repite hasta que el nivel se

estabiliza. Se toman las medidas de profundidad y por diferencia con los niveles

iniciales, se obtienen las depresiones producidas en pozo a causa del caudal Q.

Con estos datos se procede a interpretar el ensayo

Esta prueba se hace con el fin de conocer algunos parámetros hidrogeológicos del

pozo. Se dejó sin trabajar al pozo 48 horas antes para así poder realizar la prueba

y que este estuviese recuperado, además la prueba es realizada a un caudal

constante.


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3.1.2. Tabla de descensos y de ascensos

Tiempo: verano

10/12/2015

10:00 a. m.

60 5:00 p. m.

1.96 l/s

t t - to H H - Ho/ t - to Abatimiento Recuperacion

minutos minutos metros metros/min metros metros

0 0 23.96 0 0

Dia/mes/año:

Caudal de bombeo:

Observaciones

Inicio de la Prueba

Nivel Dinámico: 29.03

Inicio de la Prueba:

Profundidad del pozo: Fin de la Prueba:

PRUEBA DE BOMBEO

HOJA DE ABATIMIENTO Y ASCENSOS POZO 1

Nombre de la empresa: CASA LOMA

Ubicación del Pozo: X= 933.617 Y = 1’144.378 altura: 192 msnm

Municipio: Puerto Triunfo

Barrio / Vereda: Doradal

Nivel Estático: 23.96

0.33 0.33 24.8 2.545 0.84

0.83 0.83 24.23 -0.687 0.27

1.16 0.84 24.04 -0.226 0.08

2 1 26.95 2.910 2.99

3 1 27.56 0.610 3.6

4 1 27.71 0.150 3.75

5 4 27.78 0.018 3.82

9 6 27.98 0.033 4.02

15 15 28.2 0.015 4.24

30 30 28.5 0.010 4.54

60 30 28.7 0.007 4.74

90 30 28.84 0.005 4.88

120 41 28.9 0.001 4.94

161 19 29 0.005 5.04

180 2 29.03 0.015 5.07

182 2 29.03 0.000 5.07

182.5 0.5 26.22 -5.620 -2.81

183 0.5 25.67 -1.100 -3.36

184 1 25.26 -0.410 -3.77

185 1 25.06 -0.200 -3.97

190 5 24.79 -0.054 -4.24

200 10 24.64 -0.015 -4.39

220 20 24.5 -0.007 -4.53

240 20 24.4 -0.005 -4.63

260 20 24.3 -0.005 -4.73

280 20 24.2 -0.005 -4.83

300 20 24.1 -0.005 -4.93

360 60 24 -0.002 -5.03

420 60 23.96 -0.001 -5.07

R

E

C

U

P

E

R

A

C

I

O

N

ABATIM

IENTO

APAGADO DE BOMBA


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3.1.3. Caudales de la prueba.

Esta se realizó a caudal constante, de 1,96 litros por segundo, que es el bombeo que se efectúa para el abasto de la finca actual.

3.1.4. Método de Aforo

El método de aforo se realizó con un balde de 20.8 litros rotulado. Para calcular el caudal se estableció tomar la medida de tiempo de llenado de estos 6 litros en donde se obtuvieron 6 tiempos diferentes para luego sacar el promedio de los 6 caudales y así obtener el caudal real de aforo:

litros segundos caudal L/s

20.8 10.8 1.93

20.8 10.6 1.96

20.8 10.4 2.00

20.8 10.6 1.96

PROMEDIO 1.96

Se obtiene un caudal de aforo de 1.96 l/s.

3.1.5. Resultados Gráficos de la Prueba

Las figuras 3 y 4 muestran el resultado de la prueba gráficamente.


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Figura 3. Grafica en la que se indica el abatimiento vs el tiempo en minutos

Figura 4. Grafica en la que se indica la recuperación vs el tiempo en minutos.


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Foto 2. Toma de datos durante el abatimiento.

Foto 3. Toma de datos durante la recuperación.


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3.1.6. Resultados de Transmisividad.

El método aplicado es el de Jacob (T = 0.183 X [ Q/(h2 – h1) ]), que es una

simplificación del de Theis. En el pozo de bombeo donde r = rp, (r = distancia del

piezómetro de observación al pozo de bombeo; rp = radio del pozo), siempre es

aplicable Jacob. Página 73 (METODO JACOB), POZOS Y ACUÍFEROS, “técnicas

de evaluación mediante ensayos de bombeo” IGME, 1992, Villanueva Martínez

Manuel e Iglesias López Alfredo.

Las unidades de Transmisividad son en m2/día

T = (0.183 x Q) / (h2 – h1) Donde: Q = Caudal de bombeo en m3/ día h2 = altura final h1 = Altura inicial. De acuerdo a 3.1.2. y su tabla de ascensos y descensos, observamos que para un tiempo de 9 minutos tenemos una altura de 27.98metros, y para un tiempo de 90 minutos (t2 = 10 t1), tenemos una altura de 28.84 metros a un caudal de bombeo de 1.96 litros/segundo. Luego: Tansmisividad para el abatimiento Para el Bombeo T = (0.183 x 169.344 m3/ día) / 0.86 m = 36.03 m2/ día Tansmisividad para la recuperación: en este caso T1 = 183 min (1 min luego del apagado de la bomba) y T2 = 193 min (10 min luego del apagado de la bomba), con alturas de 25.67 m y 24.79 m respectivamente, obteniendo Para La Recuperación T = (0.183 x 169.344 m3/ día) / 0.88 m = 35.21 m2/ día


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3.1.7. Análisis de los Resultados

De acuerdo al cuadro 1, tenemos un acuífero algo permeable, debido a que el pozo se encuentra en esta categoría ya que según los resultados de transmisividad arrojan resultados entre los intervalos de 10m2/día y 100m2/día.

Cuadro 1.

Para el cálculo de explotación del pozo tenemos. Los datos del aforo fueron:

Tabla 1. Datos del aforo

Caudal del aforo 1.96 lps Q

Nivel estático 23.96 m NE

Nivel Dinámico 29.03 m ND

Abatimiento 5..07 m A = ND - NE

Caudal específico* 0.2958 lps/m Ce

Para el caudal específico, realizamos la siguiente reflexión de acuerdo al descenso del nivel de agua observado en el pozo y su recuperación una vez apagada la bomba.


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Se abate una columna de agua de 5.07 m (ND – NE) en un tiempo de 182 minutos, con un caudal de succión de 1.96 lps. Es decir, a una tasa Ta de 2.785 cm/min Se apaga la bomba una vez abatida dicha columna de agua. La recuperación de los 5.07 m de columna de agua abatida por parte del acuífero, se hace en un tiempo de 238 minutos. Es decir, a una tasa Tr de 2.13 cm/min Luego, tenemos que para que haya un equilibrio hidrodinámico dentro del pozo y el agua de extracción sea recuperada por el acuífero, debemos de tener un caudal de salida de: Qsalida = (Tasa de recuperación x Caudal de aforo) / Tasa de abatimiento Qsalida = (2.13 cm/min x 1.96 lps) / 2.785 cm/min = 1.5 lps Ce = Qsalida/A = 1.5 lps/5.07 m = 0.2958 lps/m En condiciones óptimas, el caudal óptimo se obtendría para un abatimiento del 70% de la columna de agua así: Profundidad de la columna de agua x 75% = 31m x 75% = 23.25m El cálculo del caudal óptimo para extracción será entonces:

A(75%) = Q /Ce

Q = A(75%) x Ce

Q = 23.25 x 0.2958 lps/m

Q = 6.87 lps = 593.568 m3/día

Este es el caudal óptimo de extracción, sin agotamiento de la columna de agua.


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4. CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE CAPTACIÓN.

4.1. TIEMPO DE OPERACIÓN DE LA CAPTACIÓN EN HORAS / DÍA.

De acuerdo a información verbal por parte del encargado y quien opera el pozo, este funciona durante dos horas al día para llenar el tanque que abastece de agua al hotel.

4.2. AÑOS DE FUNCIONAMIENTO.

Según información verbal el pozo tiene un año de haber sido construido.

4.3. USO DEL AGUA SUBTERRÁNEA.

El uso de esta agua es para consumo humano, y con ella se abastece todo el hotel.

En total de personas que actualmente pueden mantener en el lugar son 30, para un

consumo de 4.5m3 de agua en el día. Este consumo puede aumentar a futuro

cuando se realice la construcción de la estación de servicio y posible ampliación del

hotel.

4.4. DISEÑO DE LA CAPTACIÓN.

El pozo tiene un diámetro de perforación de 4” y profundidad de 60 metros. El pozo

está conformado por tubería de Ø 4” en PVC tipo RDE 21, fotos 4 y 5. El acuífero

ingresa por los filtros del pozo por medio de la tubería ranurada, teniendo en su

interior una columna de agua de 31metros (profundidad de 60 metros menos nivel

estático de 23.96, menos 5 metros de nivel libre donde se ubica la bomba En la

figura 5 se observa el perfilaje del pozo.


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Foto 4. Pozo de producción de 4”.

Foto 5. Pozo de producción de 4”


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Figura 5. Perfilaje del pozo


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4.5. TIPO DE BOMBEO

El tipo de bombeo es constante. El pozo es utilizado para el llenado del tanque de

almacenamiento con mínimo un bombeo al día; el caudal de succión es de 1.96

litros por segundo.

4.5.1. Características Técnicas de la Bomba.

La bomba es marca Pedrollo tipo sumergible lapicero modelo 4SP 4009 – REF. E0308 de 3.0HP. En la figura 6 se observan la curva de gasto de la bomba.

Figura 6. Curva de gasto de la bomba modelo 4SP 4009 – REF. E0308


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4.6. Tipo de Recolección.

El agua bombeada del pozo se lleva en un tanque en concreto de 5.62 m3 ubicado en la parte alta de una colina tal como se ve en la foto 6. En la figura 7 se observa tanto la succión desde el pozo como la entrega. En la foto 7, se observa el sitio en donde se realizó la toma de muestra de agua.

Foto 6. Tanque de almacenamiento de aguas (encerrado en el recuadro de color rojo)


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Figura 7. Sistema de recolección y entrega del agua

Rojo: Tubería de recolección - Azul: tubería de distribución (el pozo solo entrega al tanque de almacenamiento).

Foto 7. Toma de la muestra de agua para análisis de laboratorio.


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5. CARACTERISTICAS DEL AGUA EXTRAIDA

Se realizaron análisis físico químicos del agua utilizada del pozo, para lo cual fueron

recogidas muestras de aguas directamente en el tanque de almacenamiento.

Los parámetros de los análisis físico químicos realizados fueron alcalinidad total,

aluminio, cloruros, color verdadero, dureza total, hierro total, nitritos, ph, sulfatos y

turbiedad, ajustados a la Resolución 2115 del 2007.

Los análisis fueron realizados en la empresa ACUAMBIENTE Ltda, tel: 414 02 25

de la ciudad de Medellín, y la toma de muestras fue realizada en recipientes

entregados (debidamente esterilizados), acatando el procedimiento suministrado

por dicha firma.

Se anexan igualmente los resultados de los análisis.

5.1. Recomendaciones para el uso.

De acuerdo al análisis fisicoquímico, la muestra analizada no cumple para el

consumo humano, por lo que esta debe ser tratada para potabilizarla.

Así mismo, se recomienda hacer una limpieza periódica al pozo, para mejorar la

calidad del agua extraida.


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6. MEDIDORES Y REGISTRO DE CAUDALES.

6.1. Especificaciones Técnicas del Medidor

No se tiene medidor a la salida del pozo, por lo que se deberá instalar un contador, para determinar los consumos durante el mes; dicha información será entregada a CORNARE, semestralmente. Se recomienda un medidor en cobre marca B meters de 8 dígitos a la salida del pozo, tal como se observa en la foto 8. Su ingreso y salida se hace en 2”.

Foto 8. Ingreso y salida del medidor.

6.2. Cantidad del Agua Subterránea Utilizada.

Se tiene que entre los huéspedes del hotel y los empleados sumen máximo 30 personas, cada persona tiene un consumo de 150litros/día, por lo que se va a tener un consumo máximo diario de 4500 litros/día o 135 m3/mes.


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7. MEDIDAS DE PROTECCION DEL AGUA SUBTERRANEA EN EL AREA DE INFLUENCIA DEL POZO.

El lugar donde se ubica el pozo no presenta problemas por contaminantes ni usos del suelo que puedan afectar las aguas subterráneas. Sin embargo, este se encuentra en un lugar del hotel donde puede acceder cualquier persona, por lo que se recomienda se construya una jaula o caseta para su protección en la que debe estar a su vez el medidor y la caja eléctrica de la bomba, de tal forma que el administrador del hotel solo pueda acceder al sitio.

Foto 9. Estructura del pozo actual con su borde libre.

Informe elaborado por

LUIS F. QUINTERO LOPEZ Ingeniero Geólogo MP 1041 del CPG

JOHJANN SANUBER LOPEZ Auxiliar de ingeniería


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8. REGISTRO FOTOGRAFICO


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ANEXOS


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