Sondeos Para Captaciones de Agua

5/21/2018 Sondeos Para Captaciones de Agua

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UTILIZACINDETCNICASDE

SONDEOSENCAPTACIONESDE

AGUA

JUANHERRERAHERBERT

JORGECASTILLAGMEZ

MADRID, 2012

DEPARTAMENTODEEXPLOTACINDERECURSOSMINERALESYOBRAS

SUBTERRNEAS

LABORATORIODETECNOLOGAS

MINERAS

E.T.S. DE

INGENIEROS DE

MINAS DE MADRID


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UTILIZACINDETCNICASDE

SONDEOSENCAPTACIONES

DEAGUA

JUANHERRERAHERBERT

JORGECASTILLAGMEZ

MADRID, 2012

DEPARTAMENTODEEXPLOTACINDERECURSOSMINERALESYOBRAS

SUBTERRNEAS

LABORATORIODETECNOLOGAS

MINERAS

E.T.S. DE

INGENIEROS DE

MINAS DE MADRID


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Copyright 2012. Todos los derechos reservados

Juan Herrera Herbert

[email protected]

Jorge Castilla Gmez

[email protected]

Diseo de cubiertas e interiores: Los autores

Imagen de portada: Juan Herrera Herbert

Universidad Politcnica de Madrid

Departamento de Explotacin de Recursos Minerales y Obras Subterrneas

Laboratorio de Tecnologas Mineras


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ADVERTENCIA

El presente documento ha sido preparado con una finalidad exclusivamente divulgativa ydocente. Las referencias a productos, marcas, fabricantes y estndares que pueden

aparecer en el texto, se enmarcan en esa finalidad y no tienen ningn propsito comercial.

Todas las ideas que aqu se desarrollan tienen un carcter general y formativo y el mbitode utilizacin se circunscribe exclusivamente a la formacin de los estudiantes de la UPM.La respuesta ante un caso particular requerir siempre de un anlisis especfico para poderdictaminar la idoneidad de la solucin, los riesgos afrontados en cada caso, adems de lasincidencias en los costes de explotacin. Consulte siempre a su distribuidor y fabricante de

confianza.


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nd i ce de l ob r

1. LA UTILIZACIN DE SONDEOS EN HIDROGEOLOGA Y CAPTACIN DE

AGUAS ................................................................ ............................................... 31. INTRODUCCIN ................................................................................................................ 32. POZOS Y SONDEOS ........................................................................................................... 4

2.

TCNICAS UTILIZADAS PARA LA PERFORACIN DE S ONDEOS DE

INVES TIGACIN ........................................................... ................................... 111. LA INVESTIGACIN HIDROEOLGICA ............................................................................... 11

1.1. RECOPILACIN DOCUMENTAL Y ESTUDIO DE LA INFORMACIN GEOLGICA E

HIDROGEOLGICA DISPONIBLE EN ORGANISMOS E INSTITUCIONES ........................ 121.2. RECONOCIMIENTO GEOLGICO E HIDROGEOLGICO DE LA ZONA ........................... 151.3. ANLISIS HIDROGEOLGICO DE LAS MASAS DE AGUA SUBTERRNEA DEL ENTORNO 191.4. PROPUESTA DE REALIZACIN DE SONDEOS DE RECONOCIMIENTO .......................... 21

2. SISTEMAS DE PERFORACIN ........................................................................................... 213. ETAPAS CONSTRUCTIVAS ................................................................................................ 234. DATOS OBTENIDOS ......................................................................................................... 24

3. ORGANIZACIN Y EJ ECUCIN DE UNA CAMPAA DE P OZOS Y

SONDEOS PARA AGUA.................................................................................. 271. CRITERIOS DE DISEO PARA LA CONSTRUCCIN DE LOS SONDEOS .................................. 27

1.1. PROFUNDIDAD DE LA CAPTACIN .......................................................................... 28

1.2.

DIMETRO DEL SONDEO ....................................................................................... 29

1.3. SELECCIN DEL MTODO DE PERFORACIN ........................................................... 331.4. RGIMEN DE PERFORACIN ................................................................................... 351.5. cARGA SOBRE EL TIL ........................................................................................... 361.6. VELOCIDAD DE ROTACIN ..................................................................................... 381.7. LQUIDO DE PERFORACIN ................................................................................... 381.8. PERFORACIN CON AIRE ....................................................................................... 391.9. PERFORACIN CON LQUIDOS AIREADOS ............................................................... 401.10. INTERRELACIN ENTRE LOS COMPONENTES DEL RGIMEN DE PERFORACIN .......... 411.11. OTROS ASPECTOS A CONSIDERAR EN LA FASE DE DISEO ...................................... 42

2. INGENIERA DE LAS ETAPAS DE PROYECTO Y ASISTENCIA TCNICA A OBRA ...................... 442.1. ELABORACIN DEL PROYECTO CONSTRUCTIVO DE LA OBRA .................................... 452.2. GESTIN DE PERMISOS Y TRAMITACIN DE LA DOCUMENTACIN ........................... 45

2.3. LA FIGURA DEL DIRECTOR TCNICO DE LA OBRA .................................................... 462.4. EJECUCIN DE LAS OBRAS..................................................................................... 462.5. EVALUACIN CUANTITATIVA, CUALITATIVA Y CONSTRUCTIVA DE LA OBRA .............. 472.6. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE LAS OBRAS .................................................... 472.7. INFORMES FINALES DE OBRA. AS BUILT............................................................... 48

4. PERFORACIN DE POZOS Y SONDEOS PARA CAPTACIN .................... 491. CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PERFORACIN ........................................................ 492. EXCAVACIN DE POZOS ABIERTOS .................................................................................. 50

2.1. MTODO DE HLICE .............................................................................................. 512.2. SISTEMA DE CUCHARA BIVALVA ............................................................................. 51

3. PERFORACIN DE POZOS CON TCNICAS DE SONDEO ...................................................... 52

3.1. UTILIZACIN DE LOS MTODOS DE ROTACIN ....................................................... 523.2. UTILIZACIN DE LOS MTODOS DE ROTOPERCUSIN ............................................. 563.3. SELECCIN DEL MTODO DE PERFORACIN ........................................................... 59


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5.

CONSTRUCCIN DE LOS SONDEOS DE CAPTACIN............................... 63

1. INTRODUCCIN .............................................................................................................. 632. SITUACIN DE LOS SONDEOS .......................................................................................... 633. PREPARACIN DE ACCESOS Y EMPLAZAMIENTO DE LOS EQUIPOS ...................................... 654. VIGILANCIA Y CONTROL DE LA PERFORACIN .................................................................. 665. ENSAYOS IN SITU Y TOMA DE MUESTRAS ......................................................................... 66

5.1. TESTIFICACIN GEOFSICA ................................................................................... 665.2. TOMA DE MUESTRAS Y ANLISIS QUMICOS ........................................................... 695.3. ENSAYOS DE BOMBEO ........................................................................................... 69

6. ACONDICIONAMIENTO .................................................................................................... 707. ENTUBACIN .................................................................................................................. 71

7.1. ENTUBADOS PROVISIONALES................................................................................. 717.2. ENTUBACIN DE EMBOQUILLE ............................................................................... 717.3. ENTUBADOS DEFINITIVOS ..................................................................................... 73

7.4. DIMETRO DE ENTUBADO DE LOS SONDEOS .......................................................... 757.5. SELECCIN DE LA TUBERA A EMPLEAR .................................................................. 767.6. REJILLA ................................................................................................................ 787.7. COLOCACIN DE LA TUBERA EN EL POZO .............................................................. 82

8. ENGRAVILLADO............................................................................................................... 829. LIMPIEZA Y DESARROLLO ................................................................................................ 8410. CONTROL CONSTRUCTIVO CON REGISTRO PTICO ........................................................... 8811. PROTECCIN SANITARIA Y DESINFECCIN ....................................................................... 8912. CIERRE, TERMINACIN Y RESTAURACIN DEL ESPACIO AFECTADO ................................... 90

12.1. PROTECCIN CONTRA RETORNOS .......................................................................... 9012.2. RESTAURACIN DE TERRENOS ............................................................................... 90

6. CONTROL DE CALIDAD DE LAS TOMAS DE MUESTRAS DE AGUA EN

SONDEOS ........................................................................................................ 91

1. REALIZACIN DEL MUESTREO.......................................................................................... 912. APLICACIN DE TCNICAS DE PRESERVACIN .................................................................. 963. ANLISIS "IN SITU" DE CONSTITUYENTES INESTABLES ..................................................... 994. TRANSPORTE DE LAS MUESTRAS ....................................................................................1005. DETERMINACIONES EN LABORATORIO ............................................................................1006. INTERPRETACIN DE RESULTADOS .................................................................................105

7. ACTIVIDADES DE VIGILANCIA Y CONTROL DE LA OBRA. ...... ..... ...... .... 1071. CONCEPCIN DE LA VIGILANCIA Y EL CONTROL DE OBRA ................................................1072. TRABAJOS SISTEMTICOS DE CONTROL ..........................................................................1073. CONTROL DE LA EJECUCIN DE LA OBRA. INSPECCIN Y VIGILANCIA ...............................1084. EJEMPLO DE PARTE DIARIO DE CONTROL DE SONDEO .....................................................1175. CONTROL DE MEDICIONES .............................................................................................1206. CONTROL PRESUPUESTARIO ...........................................................................................1207. CONTROL DE PROGRAMACIN ........................................................................................1208. CONTROL DE CALIDAD ...................................................................................................1219. PLAZOS DE EJECUCIN ORIENTATIVOS ...........................................................................121

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS .............. ...................................................... 123


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1. LA UTILIZACIN DE SONDEOSEN HIDROGEOLOGA YCAPTACIN DE AGUAS

1.

INTRODUCCIN

Se pueden definir los sondeos de agua subterrnea como perforaciones que serealizan en el terreno con el objetivo de proceder a la captacin de aguas en elsubsuelo y/o a la investigacin hidrogeolgica.

En las ltimas dcadas, las necesidades de consumo han llevado a una grandemanda no solo en cuanto a disponibilidad de grandes cantidades de recursos,sino tambin en cuanto a gran calidad de estos recursos hdricos. Esto ha llevado aimportante y destacado desarrollo de la perforacin de nuevas y mejorescaptaciones de aguas subterrneas, as como a la expansin de redes de sondeos ypiezmetros para la vigilancia y control de los acuferos. Es por tanto una actividaden claro auge.

La perforacin de sondeos para captacin de agua o como elemento de las redesde control de los acuferos, est sujeta a un conjunto de singularidades yespecificaciones debidas precisamente a la imperiosa necesidad de garantizar la

proteccin de los acuferos y la prdida de calidad en el agua como consecuenciade una posible deficiencia de cualquier tipo en la perforacin o en la instalacin.

El agua de una instalacin de captacin de agua para abastecimiento debe cumplirlo establecido en la legislacin vigente sobre el agua para consumo humano. Porotro lado, las instalaciones se disean y dimensionan con arreglo a unos criteriosque permitan cumplir las exigencias de caudal y presin establecidas por lascompaas suministradoras.

Por todo ello, los materiales que se vayan a utilizar en la construccin de la

instalacin, en relacin con su afectacin al agua que suministren, deben ajustarsea los siguientes requisitos:


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J. Herrera Herbert & J. Castilla Gmez

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No producir concentraciones de sustancias nocivas que excedan losvalores permitidos por la normativa (en el caso de Espaa, el Real Decreto140/2003, de 7 de febrero).

No modificar las caractersticas organolpticas ni la salubridad del aguasuministrada.

Ser resistentes a la corrosin interior. Ser capaces de funcionar eficazmente en las condiciones de servicio

previstas. No deben presentar incompatibilidad electroqumica entre s. Deben ser resistentes a temperaturas de hasta 40C, y a las temperaturas

exteriores de su entorno inmediato. Deben ser compatibles con el agua suministrada y no deben favorecer la

migracin de sustancias de los materiales en cantidades que sean unriesgo para la salubridad y limpieza del agua de consumo humano. Su envejecimiento, fatiga, durabilidad y las restantes caractersticas

mecnicas, fsicas o qumicas, no deben disminuir la vida til prevista de lainstalacin.

Para cumplir las condiciones anteriores pueden utilizarse revestimientos, sistemasde proteccin o sistemas de tratamiento de agua y, en cualquier caso, la instalacinde suministro de agua debe tener caractersticas adecuadas para evitar el

desarrollo de grmenes patgenos y no favorecer el desarrollo de la biocapa(biofilm).

2.

POZOS Y SONDEOS

Inicialmente se llamaban pozos exclusivamente a las excavaciones de grandimetro y escasa profundidad efectuadas en terrenos blandos, fundamentalmentede forma manual, con el fin de extraer agua subterrnea. El trmino sondeocorresponda a aquellas perforaciones, generalmente realizadas con maquinaria,con menor dimetro y mayor desarrollo en profundidad, independientemente deque se tratar de sondeos de investigacin o de explotacin. Hoy da ya, lossondeos cuyo objetivo es la captacin de aguas subterrneas tambin sedenominan en muchas ocasiones pozos de agua, reservando el trmino sondeo alsondeo de investigacin hidrogeolgica.

Consecuentemente y, dado que en la actualidad apenas se realizan pozos de forma

manual y la maquinaria de sondeos permite ejecutar sondeos de dimetros cadavez mayores, la tendencia ms generalizada es llamar pozo o captacinhidrogeolgica a aquellos sondeos que, una vez acondicionados y equipados


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permiten la extraccin de aguas subterrneas. De esta forma los pozostradicionales de gran dimetro realizados por mtodos manuales o maquinaria seconocen con el nombre de pozos abiertos.

No obstante, aunque ambos tipos se realizan para extraer las aguas subterrneas,conviene sealar aquellas diferencias que los caracterizan:

Los pozos son de dimetros grandes (ms de un metro) y poco profundos (raravez alcanzan los 10 y 12 metros). Se revisten de ladrillo hueco o de aros dehormign, en ambos casos con unos orificios destinados a permitir el paso delagua desde el acufero hacia el interior del pozo. Cuando en su construccin elpozo se complementa con unas galeras horizontales o unos tubos radiales amodo de brazos para aumentar el caudal que pasa hasta el pozo, reciben elnombre de pozos radiales.

Los sondeos son estrechos y profundos (a veces llegan a 500 metros deprofundidad). Para sacar el agua, hay que instalar una motobomba y unatubera. Se revisten con tuberas metlicas ranuradas o agujereadas en la zona

Diferencias entre pozos y sondeos(Fuente: IGME)


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que atraviesa el acufero para permitir el paso del agua. Cuando el acuferotiene arenas muy finas que son arrastradas por el agua en su movimiento, secolocan filtros de gravas de tamaos adecuados, entre la pared del sondeo y latubera ranurada.

Ambos requieren una forma de construccin que permita sacar el mximo partido alacufero facilitando el paso de las aguas desde ste el interior del pozo o sondeo.Tambin en ambos casos, las obras de captacin deben cerrarse al nivel de lasuperficie para que no entren ni se arrojen objetos extraos. Se evita as unaeventual contaminacin.

Las dos primeras etapas que se indican en la figura, son comunes tanto parasondeos de explotacin como para los de investigacin, mientras que las dosltimas son exclusivas de los sondeos de captacin (explotacin).

A modo de breve descripcin, a continuacin se describen cada una de estas fases.

(Fuente: adaptado de Garca Ruiz T. (2009))


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ESTUDIO HIDROGEOLGICOEs una de las etapas fundamentales, ya que la calidad en estos estudios

previos condiciona totalmente el xito del conjunto del proyecto y,paradjicamente, en muchas ocasiones no recibe ni el tratamiento adecuadoni se dispone de profesionales capacitados para su realizacin. Losresultados de los estudios hidrogeolgicos son la base para el diseo de lacaptacin (ubicacin, geometra de acuferos, niveles piezomtricos,caudales esperados, etc.) y la justificacin de la construccin de pozos ysondeos. Un mal estudio hidrogeolgico o la ausencia del mismo, puederesultar en la realizacin de costosas inversiones en construccin de pozoscon resultados negativos, cuando de estos estudios representan costes muybajos con respecto a los presupuestos de una obra de captacin de aguas

subterrneas.

Perforacin de un sondeo hidrogeolgico.


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Como se ver ms adelante, los trabajos realizados en un estudiohidrogeolgico estn constituidos por inventarios de puntos de agua,piezometras, anlisis qumicos, reconocimientos geofsicos de superficie y,en no pocas ocasiones, por sondeos de investigacin hidrogeolgica. Comoresultado e todo ello, se obtienen un conjunto de datos de partida quesirven de base para la elaboracin del proyecto constructivo. Entre estosdatos cabe destacar:

Ubicacin del pozo o sondeo. Accesos, suministros de agua y energa, as como condicionantes

territoriales (medioambientales, espacios naturales etc.). Columna litolgica prevista y niveles productivos, indicando la

profundidad recomendada. Estimacin del caudal de agua y rendimiento especfico de la

captacin. Previsin de las caractersticas hidroqumicas del agua. Consideraciones y recomendaciones para el diseo y seguimiento

de la obra.


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ETAPA CONSTRUCTIVACon el fin de obtener un rendimiento ptimo en la captacin esimprescindible garantizar la calidad en la ejecucin de la obra. El control decalidad deber ser preciso y meticuloso al objeto de garantizar que laejecucin es acorde con las previsiones de diseo plasmadas en el proyectoconstructivo y que la obra se ejecuta en la forma y manera que se haprevisto.

INSTALACIN DEL EQUIPAMIENTO ELECTROMECNICOEl equipamiento del pozo de captacin permite la extraccin de aguasubterrnea hasta la superficie para su aprovechamiento efectivo. En la

actualidad la mayora de las captaciones se equipan con suministro elctricoy bombas sumergibles, si bien en algunos casos se utilizan motores decombustin interna y bombas de eje horizontal y vertical. Puesto que en lospozos se introducen bombas para la impulsin de agua subterrnea, esnecesario construir los pozos con dimetro suficiente para la correctainstalacin de los equipos.

PUESTA EN SERVICIOUna vez realizadas correctamente todas las etapas anteriores, se dispondr

entonces de un pozo de captacin para suministro de agua subterrnea, conla optimizacin de los recursos empleados.


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2. TCNICAS UTILIZADAS PARALA PERFORACIN DE SONDEOSDE INVESTIGACIN

1.

LA INVESTIGACIN HIDROGEOLGICA

Los objetivos de la investigacin hidrogeolgica que debe preceder los trabajos deconstruccin de una red de pozos, son el llegar a determinar la naturaleza, espesory estructura de las formaciones que constituyen los potenciales acuferos,estableciendo sus relaciones con otras unidades geolgicas y el modelo defuncionamiento hidrogeolgico, as como investigar su capacidad de aportar agua,determinando los parmetros hidrulicos de los materiales que los constituyen.

La investigacin se debe plantear en dos fases, una primera de recopilacin yanlisis de la documentacin existente y la realizacin de estudios de detalle encampo de mayor o menor extensin, y una segunda fase en la que, en funcin delos resultados de la primera, se realizaran sondeos de investigacin.

De forma esquemtica, el conjunto de los trabajos se distribuye en:

Recopilacin documental y estudio de la informacin geolgica ehidrogeolgica disponible en organismos e instituciones.

Reconocimiento geolgico e hidrogeolgico de la zona. Anlisis geolgico estructural. Anlisis hidrogeolgico de las masas de agua subterrnea del entorno. Propuesta de realizacin de sondeos de reconocimiento.


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1.1.

RECOPILACIN DOCUMENTAL Y ESTUDIO DE LAINFORMACIN GEOLGICA E HIDROGEOLGICADISPONIBLE EN ORGANISMOS E INSTITUCIONES

Al inicio de los trabajos y, siempre como primera fase del estudio, se llevar a cabouna recopilacin, revisin e integracin de toda la informacin disponible en

diferentes organismos e instituciones implicados tanto en la realizacin de estudiose investigaciones geolgicas e hidrogeolgicos, como en la gestin de los recursoshdricos, y que toda ella est relacionada con el rea de estudio.

La informacin a recopilar ser toda la disponible, accesible y necesaria paraobtener un suficiente conocimiento de la hidrogeologa y del grado de explotacinde la zona objeto de estudio. La intensidad y profundidad con la que deberealizarse ste estudio es tanto mayor cuanto ms importante sea la dimensin delas captaciones a construir y/o cuanto mayor sea la profundidad e importancia delos acuferos objeto de aprovechamiento.

Entre los organismos e instituciones a los que se debe acudir figuran, al menos, los

Trabajos de investigacin hidrogeolgica.


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siguientes, aunque la lista no debiera limitarse slo a ellos:

Confederacin Hidrogrfica (o Autoridad de Cuenca Hidrogrfica)correspondiente para consultar el registro de aprovechamientos de aguassubterrneas, inventarios de puntos de agua, datos foronmicos einventarios de recursos hidrulicos, datos de calidades qumicas, evolucinpiezomtrica, Planes Hidrolgicos, estudio de masas de agua subterrnea,etc.

Instituto Geolgico y Minero de Espaa donde consultar cartografageolgica diversa, estudios geolgicos y mineros, geofsicas, estudioshidrogeolgicos, inventarios de puntos de agua, datos de calidad qumica,evolucin piezomtrica, etc.

Consejeras de Obras Publicas de las correspondientes ComunidadesAutnomas u organismos dependientes de ella para consulta de informes

y estudios hidrogeolgicos para abastecimientos, etc. Universidades, con el fin de consultar tesis doctorales, tesis de

licenciatura, publicaciones en congresos, simposios, seminarios y revistascientficas y cualquier otro tipo de trabajo de ste tipo relacionado con elrea a investigar.

Instituto Nacional de Meteorologa para la consulta de datos climticos. Otros organismos de inters.

En lo que a recopilacin e integracin de informacin geolgica se refiere, lasbuenas prcticas recomiendan que sta se extienda, al menos, a las siguientesinformaciones:

Cartografa geolgica y geolgico-minera Cartografa y memorias MAGNA 1:50.000 Cartografa e informes geolgico-mineros para la prospeccin de minerales

y rocas industriales Estratigrafa, Sedimentologa y Tectnica

Columnas litoestratigrficas de las formaciones de inters y de susadyacentes de techo y de muro as como de sus variaciones laterales. Estudios, tesis, publicaciones e informes con datos sobre estratigrafa,

sedimentologa, y estructura regional y local, que afecte a las formacionesobjetivo.

Geofsica y estudios realizados en la regin. Datos geofsicos, geolgicos ehidrogeolgicos derivados de trabajos de geofsica (elctrica,magnetometra, gravimetra, etc.), realizados para la prospeccin de aguasubterrneas o recursos minerales.

De manera anloga se debe recopilar y analizar la informacin relacionada con


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Hidrogeologa de la zona, lo que significa prestar atencin a informaciones talescomo:

Datos geomtricos Lmites de los acuferos en superficie y/o en profundidad Tipo de lmites Relaciones y grado de conexin con otros acuferos o con ros Definicin de las caractersticas de los acuferos: libres, confinados,

semiconfinados, nmero y tipo de acuferos existentes, captados, etc. Datos hidrogeolgicos Parmetros hidrulicos (permeabilidad, transmisividad, coeficiente de

almacenamiento y/o porosidad eficaz, coeficientes de goteo, etc.) Datos piezomtricos. Mapas de piezometra, distribucin areal y enprofundidad. Evoluciones piezomtricas. Gradiente hidrulico.

Componentes verticales de flujo. Datos de usos y demandas de agua Estudio especfico de los usos de agua en las masas de agua subterrnea

definidas en el rea con definicin de los usos actuales del aguasubterrnea.

Datos climatolgicos e hidrolgicos Recopilacin de datos climatolgicos en la cuenca. Anlisis y evaluacin

del tratamiento y elaboracin de datos previos. Recopilacin de datos hidrolgicos en la cuenca. Anlisis y evaluacin del

tratamiento y elaboracin de datos previos. Integracin de los datos climtico-hidrolgicos con la informacin

hidrogeolgica a fin de contrastar las hiptesis previas sobrefuncionamiento hidrulico de los acuferos y la recarga.

Datos qumicos e isotpicos de las aguas

Es importante tener en cuenta los datos hidroqumicos disponibles que informen de

la composicin de las aguas subterrneas procedentes de sondeos y manantialesexistentes, con el fin de poder estudiar las relaciones y evolucioneshidrogeoqumicas segn el sistema de flujo. Asimismo, la recogida y anlisis de lainformacin isotpica disponible sirve como apoyo a la interpretacin delfuncionamiento hidrogeolgico.


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1.2.

RECONOCIMIENTO GEOLGICO E HIDROGEOLGICO DELA ZONA

A partir de la integracin de toda la informacin documental recopilada, se estaren condiciones de realizar un reconocimiento geolgico e hidrogeolgico exhaustivode la zona de estudio para comprobacin in situ de esas informaciones yrecopilacin de nuevos datos que permitan cubrir lagunas o falta de datos. Eshabitual que el programa de trabajos incluya muchas de las siguientes actividades:


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Ejemplo de ficha de columna litolgica para su utilizacin en trabajos de campo


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Realizacin de planos a varias escalas (1:50.000, 1:25.000 y otros demayor detalle a escala 1:10.000) recogiendo la sntesis de la informacincartogrfica recopilada una vez revisada en campo, y en el que sedetallarn y diferenciaran claramente las formaciones que constituyen losacuferos.

Realizacin de uno o varios documentos de sntesis de los datosestratigrficos y sedimentolgicos de las formaciones objetivo (litofacies,espesores, sedimentologa, cambios laterales de facies, niveles gua, etc.)y de la informacin estructural de la zona.

Cortes geolgicos detallados con toma de datos sobre el terreno, quepermitan la reconstruccin geomtrica de las estructuras en estudio.

A partir de la recopilacin de las bases de datos de puntos de agua y delos inventarios de la zona, anlisis de los puntos de agua relevantes(sondeos y pozos y manantiales), para posteriormente llevar a cabo unacampaa de campo con inventario de puntos de agua en toda la zona,haciendo nfasis en las reas con lagunas de informacin.

Identificacin y delimitacin de los acuferos ms importantes, apoyndose

en la interpretacin geolgica realizada y en la informacin hidrogeolgicarecopilada de la zona de estudio.

Revisin del estado actual de las instalaciones existentes en el rea deestudio que puedan proporcionar informacin til, tales como estacionesde aforo, piezmetros, pozos, etc. Evaluacin de las mediciones ycontroles que se realizados.

Inventario hidrogeolgico de los elementos de inters existentes en la

zona de estudio: manantiales, pozos, drenajes, cauces, zonas deinfiltracin krsticas, sumideros, surgencias, etc., registrando lossiguientes parmetros de inters:

o Aforo de caudales, consumos y destino.o Niveles piezomtricoso Esquema constructivo del alumbramiento y, si es posible,

columna litolgica atravesada.o Instalaciones asociadas: impulsiones, conducciones, depsitos,

balsas, etc.o Parmetros fisicoqumicos bsicos [pH, temperatura,

conductividad etc.).


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Completar/corregir la cartografa geolgica-hidrogeolgica de detalleexistente en el rea de estudio, donde sea necesario.

Muestreo de los puntos de agua ms significativos (manantiales, pozos ysondeos), realizando posteriormente en laboratorio anlisis qumicos de loscomponentes mayoritarios, con el fin de realizar la caracterizacinhidroqumica de las aguas subterrneas. Esta se realizara una vezidentificados los puntos de agua que sean destacables y tras evaluar suimportancia de cara a su utilidad para la interpretacin del funcionamientohidrogeolgico, entre las masas de agua conocidas y las formacionescarbonatadas bajo la depresin terciaria.

Integracin de la informacin del subsuelo a partir de la informacinpublicada (ssmica de reflexin, sondeos electromagnticos de dominiotiempos, sondeos de investigacin petrolfera, diagrafas y ensayos desondeos, etc.). En este estudio de subsuelo se definir el potencial deestos acuferos, obtenindose datos sobre su composicin qumica

determinando su continuidad en el subsuelo mediante la interpretacin delos perfiles ssmicos, elaborndose los correspondientes mapas deisobatas, cortes geolgicos y en su caso clculos geomtricos y

Trabajos de investigacin hidrogeolgica. Sondeos de reconocimiento.


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volumtricos a partir de los datos petrofsicos de porosidad e indicacionesde permeabilidad en sondeos.

En el caso de que el estudio se enfoque hacia acuferos profundos, esinteresante la integracin de la informacin pblica de investigacionespetrolferas y disponible en el Ministerio de Industria y en el IGME:

o Sondeos (columnas litolgicas, diagrafas e informes finales),pruebas de produccin, informes de anlisis de fluidos, y demsinformacin de perforacin (perdidas de lodos durante laperforacin, ganancias, dilucin del lodo, etc.), que permitirnindividualizar y caracterizar tanto formaciones acufero (por su

porosidad, permeabilidad, presin, etc.) como fluidos(conductividad, salinidad y composicin qumica, temperatura,etc.).

o Ssmica de reflexin (perfiles, cortes, mapas de isobatas,isobatas, etc.). Se comenzar por recopilar y analizardetenidamente toda la informacin disponible sobre geofsicassmica, gravimtrica y magntica, la cual ser correlacionada conlos resultados de los sondeos profundos de la zona y con lageologa de superficie, con objeto de poder realizar una

interpretacin integral del subsuelo del rea de estudio lo mscompleta posible.

1.3. ANLISIS HIDROGEOLGICO DE LAS MASAS DE AGUASUBTERRNEA DEL ENTORNO

Una vez analizadas las bases de datos de puntos de agua (de la ConfederacinHidrogrfica, del IGME, etc.), as como los inventarios previamente recopilados, se

llevar a cabo una campaa de campo de reconocimiento de los puntos de aguaseleccionados, as como un inventario selectivo de puntos de agua de inters noinventariados, con el fin de establecer relaciones tanto geolgicas como defuncionamiento hidrogeolgico de las formaciones. La informacin obtenida serelacionar con la informacin geolgica y del subsuelo, y se analizar en cuanto a:

Piezometra y oscilaciones de niveles piezomtricos. Isotransmisividades Isopacas de los acuferos y de profundidad de la zona saturada.

Usos del agua (abastecimiento, agrcola, ganadero, industrial, etc.).


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De esta forma se pueden identificar los acuferos existentes y analizar lainformacin reunida referente a lmites abiertos y/o cerrados, extensin de losmismos, etc. Se pueden establecer correlaciones con los resultados obtenidos en lainformacin geolgica y con los perfiles geofsicos de los que se disponga, llegar acaracterizar la geometra en profundidad de las formaciones objetivo.

Para el conocimiento hidrogeolgico del mbito de estudio no slo es importanteevaluar los recursos disponibles, sino tambin la calidad de los mismos. Para ello espreciso analizar la composicin qumica que presentan las aguas subterrneas,tanto en zonas de recarga, como de circulacin y descarga, o el estudio deprocesos de mezcla y de conexiones entre formaciones litolgicas existentes. Lacaracterizacin hidroqumica e isotpica se realizar sobre los resultados analticos

procedentes del muestreo de aguas subterrneas en los puntos de control,definidos previamente y que contemplar adems el muestreo de agua de lluvia ode manantiales asimilables a descargas locales.

A partir del estudio de los datos foronmicos, de piezometra e hidroqumica de lasaguas subterrneas se establecer el funcionamiento de las reas de recarga ydescarga de los acuferos, as como, la forma de recarga en las formaciones objetode investigacin o, por ejemplo, si guardan relacin con series aflorantes y/o con larecarga a travs de otros depsitos suprayacentes y en que medida. Parainterpretacin de las caractersticas dinmicas de los acuferos se llevan a cabo las

siguientes actividades:

Interpretacin de los mapas litolgico-estructurales definidos por lageologa de detalle realizada, la geofsica efectuada y los datos obtenidosdel anlisis del inventario de puntos de agua, fundamentalmenteparmetros hidrogeolgicos.

Interpretacin de los resultados de los anlisis hidroqumicos, e istoposefectuados en las aguas subterrneas.

Interpretacin y elaboracin de toda la informacin en su conjunto, datos

de piezometra, de oscilaciones de nivel piezomtrico, de isopacas de losacuferos, de profundidad de la zona saturada, parmetros hidrogeolgicos(permeabilidad, transmisividad, coeficiente de almacenamiento, etc.), degeologa y de subsuelo. Que permitir establecer de este modo, lasdirecciones de flujo subterrneo, dentro de cada acufero, los flujos entrelos acuferos colindantes y en definitiva las relaciones entre los distintosacuferos.

Asimismo, se suele llevar a cabo una primera aproximacin de la estimacin de la

recarga natural de los acuferos en base a datos de precipitacin yevapotranspiracin habida cuenta de las caractersticas geolgicas y topogrficas de


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la zona.

1.4. PROPUESTA DE REALIZACIN DE SONDEOS DERECONOCIMIENTO

Una vez integrada toda la informacin obtenida de las sucesivas etapas de anlisisy reconocimiento planteadas durante el estudio, se estar ya en disposicin depasar a evaluar la necesidad e idoneidad de plantear una campaa de investigacinmediante la ejecucin de sondeos mecnicos de investigacin, de manera que sepueda ampliar la informacin disponible y su precisin.

De este modo los sondeos de investigacin que se propongan deben cumplir lacondicin de permitir aportar, por un lado, informacin geolgica de las seriesatravesadas que complemente la interpretacin de los resultados y, por otro lado,facilitar la realizacin de ensayos hidrulicos, como pruebas de bombeo o deinyeccin, todo ello encaminado a aportar datos fiables y concretos sobre losparmetros hidrogeolgicos de los materiales atravesados por los sondeos.

La ubicacin y profundidad de los sondeos vendr impuesta por razones geolgicasy sus caractersticas constructivas (mtodo de perforacin, dimetros de

perforacin y entubacin, diseo, etc.), sern objeto de estudio detallado para cadacaso individual en funcin de los objetivos concretos de la campaa deinvestigacin.

2.

SISTEMAS DE PERFORACIN

Los sondeos de investigacin hidrogeolgica se llevan a cabo dentro de los estudios

hidrogeolgicos ante la falta de informacin suficiente, pero tambin se puedenrealizar en zonas suficientemente conocidas pero en las que es necesario disponerde piezmetros de control de los niveles de las aguas subterrneas en el entornoprximo. Con la realizacin de estos sondeos se obtienen datos fundamentales paratomar decisiones en relacin al acufero estudiado y, en particular, respecto a laposterior ejecucin de pozos de captacin y a las caractersticas de los mismos.

Estos sondeos se realizan preferentemente a testigo continuo y quedanacondicionados como piezmetros, con revestimiento de PVC, de manera quepermitirn conocer el nivel piezomtrico de las aguas subterrneas en la zona antesde realizar pozos de captacin. Tambin suministrarn datos posteriormente de lasafecciones sobre las aguas subterrneas, por efecto del bombeo en los pozos que


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se pongan en servicio.

La tcnica de perforacin a rotacin con testigo continuo es la ms adecuada yutilizada en sondeos de investigacin hidrogeolgica, puesto que la recuperacindel testigo de roca de forma continua permite obtener datos acerca de la geologa,hidrogeologa y otras condiciones del subsuelo, imposible de obtener con ningnotro mtodo de perforacin. No obstante en ciertas ocasiones se utilizan sistemasde perforacin destructivos, que no permiten obtener testigo sino tan solo undetritus de perforacin. Entre estos sistemas cabe diferenciar los que sonespecficamente de investigacin, como es el caso de la rotopercusin inversa conpequeo dimetro, y aquellos otros que no son exclusivamente de investigacinsino que constituyen una fase preliminar, con dimetro pequeo, en los pozos de

explotacin.

El mtodo de rotopercusin a circulacin inversa con pequeo dimetro se empleamucho en la investigacin minera. Habitualmente se utilizan sondas mixtas quepermiten perforar por este sistema y a testigo continuo, indistintamente. Losequipos mixtos suelen ser autotransportados y van montados sobre camin o sobrecadenas.

Para la perforacin a rotopercusin es necesario el empleo de un compresor. Elpolvo producido con el material perforado se recoge en un cicln situado a la salida.

Al tratarse de circulacin inversa el material perforado circula por el interior delvarillaje de perforacin en lugar de por el espacio anular entre el varillaje y la paredde la perforacin. Por esta razn las muestras extradas no sufren decalaje nicontaminacin y son mucho ms representativas del material del subsuelo.Adems, la rotopercusin presenta una ventaja sobre el sistema de testigo continuoen los sondeos de investigacin hidrogeolgica que es la posibilidad de extraeragua con el aire de perforacin y poder evaluar el acufero en cantidad y calidad. Sila circulacin es inversa, por las mismas razones antes explicadas se entiende quela muestra de agua obtenida es representativa del terreno atravesado.

En muchas ocasiones con el empleo de sondas mixtas se perfora una parte delsondeo a destructivo en una zona de superior de menor inters, por ser conocida,continundose el sondeo a mayor profundidad con el empleo de testigo continuo.

Otros sistemas de perforacin de investigacin lo constituyen aquellos mtodos deperforacin que se emplean para la realizacin de pozos de captacin cuando serealizan con pequeo dimetro. Constituyen en este caso perforaciones piloto o depre-explotacin que se ensanchan al dimetro previsto como pozos de explotacinsi el resultado es positivo, o se abandonan si es negativo.

Esta es una prctica habitual en el caso de la rotopercusin de explotacin (tanto a


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circulacin directa como inversa) que inicialmente se realiza con pequeo dimetroy que, en funcin del caudal extrado, se decide su abandono, entubacin o inclusoensanche posterior para entubar con mayor dimetro.

En el caso de otros mtodos que habitualmente se emplean para la realizacin depozos de captacin como son la percusin y la rotacin a circulacin inversatambin es frecuente la realizacin de sondeos de preexplotacin, si bien los datosque se obtienen para tomar decisiones no son tan concluyentes como los de larotopercusin, especialmente la inversa.

3.

ETAPAS CONSTRUCTIVAS

Las etapas constructivas de un sondeo de investigacin hidrogeolgica son,bsicamente las siguientes: perforacin, acondicionamiento, limpieza, ensayos yacabado. Es imprescindible la presencia de personal tcnico adecuadamenteformado para la interpretacin en continuo, durante la ejecucin de la obra, de losresultados y la toma de decisiones al mismo tiempo sobre la continuacin delsondeo y las pruebas a realizar.

Perforacin. Como ya se ha indicado anteriormente, los sondeos deinvestigacin que ms se emplean son los de testigo continuo por la

calidad de los datos obtenidos. En algunas ocasiones durante la realizacinde una perforacin de investigacin se efectan ensayos de inyeccin deltipo Lefranc o Lugeon que permiten evaluar la permeabilidad de lasformaciones atravesadas.

Acondicionamiento. En el esquema constructivo de un sondeo deinvestigacin se contempla su engravillado y cementacin para lo cual espreciso que el dimetro mnimo de entubacin sea suficiente para laintroduccin de los equipos de medida. El que habitualmente se utiliza esde 50 mm de interior, medida que permite perfectamente la introduccinde un hidronivel para medida de niveles de agua.

Limpieza y ensayos. Una vez acondicionado el sondeo, se procede a sulimpieza mediante bombeo de agua con aire comprimido. Una vez limpio elsondeo se contina el bombeo como prueba para evaluar las posibilidadeshidrogeolgicas del acufero, tanto en lo referente a cantidad como acalidad mediante la toma de muestras de agua y para obtener datos

previos de los parmetros hidrodinmicos del acufero. En algunasocasiones a la finalizacin del sondeo tambin se realizan ensayosespecficos para calcular los parmetros hidrodinmicos entre los que cabe


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destacar el ensayo Gilg-Gavard, que en esencia consiste en llenar de aguael sondeo hasta una determinada cota y medir el posterior descenso denivel, controlando la evolucin temporal, hasta su estabilizacin. Lainterpretacin de estos datos permite obtener, entre otros parmetros, losvalores de permeabilidad.

Acabado final. Una de las aplicaciones ms interesantes de un sondeo deinvestigacin es el servir de piezmetro o punto de observacin de nivelesde agua subterrneas para lo cual debe tener un acabado adecuado ensuperficie que garantice su duracin y efectividad. Para ello, en superficiees preciso realizar una solera de hormign con una ligera pendiente haciael exterior que permita evitar la infiltracin del agua de lluvia o de

escorrenta. Sobre esta solera se ubica una placa identificativa del sondeo.En el tubo que sobresale en cabeza se suele colocar un tapn metlicoroscado. Si se prevn problemas de vandalismo en la zona es precisodisponer de una arqueta de proteccin con llave de seguridad. En algunoscasos de inters, en los sondeos piezomtricos se dejan instaladosaparatos que permiten el registro en continuo de niveles e incluso esposible transmitir informacin y seales a centros de control.

4.

DATOS OBTENIDOS

Como resultado de un sondeo de investigacin hidrogeolgica, se obtiene una grancantidad de informacin referente a las posibilidades de captacin de aguasubterrnea en la zona:

Litologa:En funcin del conocimiento de la naturaleza de los materialesatravesados se puede establecer si los mismos constituyen un acufero y sise trata de materiales con porosidad primaria o secundaria. De esta formaquedar definida la ubicacin de los distintos acuferos, definiendo suslmites, acorde con los substratos impermeables que se detecten.

Geometra:Si se dispone de datos en distintos sondeos de investigacinsobre la ubicacin de los distintos acuferos (situacin de techo y muro),es posible conocer la geometra de los mismos.

Niveles piezomtricos: Todo sondeo de investigacin hidrogeolgicadebe ser utilizado posteriormente como piezmetro de registro de niveles

piezomtricos. De esta forma, conjuntamente con la geometra delacufero, podremos cuantificar las reservas y conocer su evolucin enfuncin del tiempo. Tambin tiene una gran utilidad como piezmetro para


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interpretar los ensayos de bombeo que puedan realizarse en susproximidades.

Evaluacin previa de las posibilidades del acufero:Con los ensayosde bombeo con aire realizados a la finalizacin de los sondeos deinvestigacin se puede obtener una evaluacin previa del acufero encuanto a calidad y cantidad, dentro de las limitaciones que presenta elmtodo de bombeo y los dimetros de que se dispone.

Perforabilidad:La perforacin a testigo continuo es un mtodo que engeneral es aplicable a todos los materiales pero no sucede as con lossistemas de perforacin destructivos y con los de gran dimetro tambin

utilizados para captacin de aguas subterrneas. El dato ms importantepara definir la perforabilidad de un material es el de la resistencia acompresin simple que tiene una relacin directa con la litologa delterreno observada en los testigos, por lo que no suele ser necesariorealizar ensayos en laboratorio.

Diseo de la captacin de aguas subterrneas:Con todos los datosanteriores se dispone de la mayor parte de los criterios de diseo de lospozos de captacin de aguas subterrneas, es decir, mtodo deperforacin, profundidad, entubaciones, engravillado, cementaciones, etc.


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3. ORGANIZACIN Y EJECUCIN

DE UNA CAMPAA DE POZOS YSONDEOS PARA AGUA

1.

CRITERIOS DE DISEO PARA LA CONSTRUCCINDE LOS SONDEOS

Se atendern los siguientesaspectos:

Profundidad a alcanzar. Dimetro:

o De perforacin.o Del entubado.

Mtodo de perforacin. Entubado. Rejilla y relleno de grava. Desarrollo. Proteccin sanitaria. Control y vigilancia de la

obra:o Eficiencia de una

captacin.

o Trabajos de Inspeccin.o Control de ejecucin de la

obra.o Control de mediciones.o Control presupuestario.o Control de programacin.o Control de calidad.


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1.1.

PROFUNDIDAD DE LA CAPTACINLa profundidad que deba ser alcanzada por un pozo vertical es un datofundamental y viene definida por las caractersticas de la formacin a explotar:ubicacin del acufero objetivo, situacin de los niveles piezomtricos ytransmisividad del sistema. La informacin para determinar esta profundidad aprever se obtiene de estudios geolgicos e hidrogeolgicos previos, de datos desondeos mecnicos de reconocimiento, datos de investigaciones geofsicas y deotros pozos anteriores. A continuacin se describen brevemente estos aspectos:

Ubicacin del acufero:La profundidad de la captacin debe de ser talque permita interceptar, en principio en todo su espesor, al acufero delque se desea captar y, consecuentemente, no sobrepasar el materialimpermeable infrayacente, optimizndose la longitud de perforacin.

Niveles piezomtricos: Si se trata de un acufero libre es necesariogarantizar que se atraviesa el nivel fretico con la perforacin y que laobra no quedar en seco durante su explotacin, tenindose en cuentaque durante la extraccin de agua el nivel del pozo en esttico disminuir

hasta una posicin dinmica, acorde con el caudal de extraccin y surendimiento especfico. Si se trata de un acufero confinado, al alcanzar eltecho del mismo se interceptar el nivel piezomtrico, siendo vlido loindicado respecto a los niveles dinmicos. En cualquier caso es necesarioprever los descensos que podran producirse en el nivel regional a lo largode la vida til de la captacin (o al menos del orden de unos 10 aos), apartir de los datos histricos obtenidos en el estudio hidrogeolgico.

Transmisividad del acufero: La transmisividad de un acufero es unparmetro hidrodinmico que establece la potencialidad del mismo. Viene

definido como el producto de su permeabilidad por su espesor. Encondiciones ideales, la captacin debera atravesar toda la potencia delacufero, pero esto no siempre se consigue y, en muchas ocasiones, lospozos son parcialmente penetrantes. Bajo estas condiciones latransmisividad efectiva para los periodos de bombeo habitualescorresponde al producto de la permeabilidad por el espesor atravesado,por lo que el desarrollo de la obra en profundidad redunda en un mayorrendimiento de la captacin.


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Si se perfora en un acufero libre, se deber considerar el inters de alcanzar suzcalo impermeable, salvo que los caudales deseados, los condicionamientoseconmicos del pozo o una profundidad excesiva de dicho zcalo, hagan aceptableuna solucin de pozo parcialmente penetrante.

Si se perfora sobre un acufero confinado, y salvo excepciones, por razones dehidrulica subterrnea se aconseja atravesarlo completamente.

1.2. DIMETRO DEL SONDEO

El elemento principal en la ejecucin de un sondeo es la estructura del pozo, que secaracteriza por los dimetros de perforacin, los dimetros y las profundidades deentubacin y las cementaciones necesarias. El dimetro de perforacin de un pozoest directamente relacionado con la cantidad de agua que se espera obtener de la

Embo uille de un sondeo.


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captacin, puesto que se debe permitir instalar la bomba con dimetro adecuadopara que su capacidad de bombeo sea la prevista. Consecuentemente, en eldimensionamiento del pozo nunca deben olvidarse ni la necesidad de introducirequipos de bombeo ni sus caractersticas.

Por otro lado, los dimetros a emplear tambin sern funcin del mtodo deperforacin y del posterior acondicionamiento previsto para el pozo y reflejados enlos esquemas constructivos.

Habitualmente los caudales que se pueden extraer con electrobombas sumergiblesaumentan en funcin del dimetro de las bombas. Por lo tanto los dimetros quehay que considerar en el diseo de una captacin hidrogeolgica son los siguientes:

Dimetro de la electrobomba sumergible. Dimetro de la tubera de revestimiento del pozo. Dimetro de perforacin.

La correcta seleccin de la estructura del sondeo es fundamental para una eficazejecucin. Se debe llegar a la profundidad deseada con la adecuada relacin entreel dimetro de la entubacin y el dimetro de perforacin en cada tramo. Paradeterminar cul debe ser la luz entre el entubado y las paredes del sondeo, se

utilizan en muchas ocasiones los datos empricos obtenidos de la prctica.

Electrobomba:De acuerdo con la demanda prevista y considerando el caudal previsible ya los datos hidrogeolgicos, en lo referente a los niveles dinmicos aconsiderar, se procede en la fase de diseo a una seleccin previa de labomba a la que corresponder un dimetro DB. Obviamente a lafinalizacin de la construccin del pozo se realiza un ensayo de bombeo

que permita ratificar estas previsiones antes de proceder a la instalacindel equipamiento definitivo.

Revestimiento o entubacin del sondeo:El revestimiento del sondeo se realiza habitualmente con tubera de aceroal carbono soldada. Su dimetro es funcin directa del dimetro de labomba que se va a introducir en su interior y debe garantizarse la holgurasuficiente. Para ello el dimetro interno de la entubacin debe ser de, almenos, 100 mm superior al de la bomba DB. En algunos equipamientos,en especial para bombas pequeas (4-6 pulgadas), el dimetro

determinante para colocar la bomba con suficiente holgura no es el de lapropia bomba sino el de la brida de unin de los diferentes tramos de la


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tubera de impulsin. Adems de disponer de suficiente holgura, hay queverificar que el espacio anular entre bomba y tubera es tal que lavelocidad de circulacin del agua en el entorno de la bomba estcomprendida entre 0.5 y 4 m/s. Velocidades superiores a 4 m/s causaraprdidas de energa muy altas por rozamiento e incluso podra causarcavitacin en la bomba. Por otra parte si la velocidad fuera inferior a 0,5m/s, podran producirse problemas de refrigeracin en la bomba. Lasvelocidades de circulacin en el interior de la tubera de impulsin seconsideran entre 1,5-3 m/s.

A partir del dimetro interno de la entubacin (DIE) y teniendo en cuentael espesor de la tubera se determina el dimetro exterior de la entubacin

(DEE).

Dimetro de la perforacin:Una vez conocido el dimetro externo dela tubera de revestimiento se puede establecer el dimetro ms adecuadode la perforacin DP.

La luz entre las paredes del sondeo y el dimetro exterior de la entubacinser:

=

1 0

2

Donde:b = dimensin de luz (mm).D1= dimetro del sondeo (mm).D0 = dimetro exterior del manguito de la entubacin(mm).

Las dimensiones recomendables de luz varan entre 15 y 50 mm,dependiendo de la rigidez de la columna de entubacin y del grado dedesviacin del sondeo. La siguiente tabla puede servir de orientacin aste respecto.


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El dimetro del til para perforar un dimetro correspondiente al de laentubacin, se debe seleccionar de acuerdo con la luz mnima permisible ylas condiciones de perforacin.

Dividiendo la dimensin de la luz del sondeo entre su dimetro se obtieneel coeficiente de luz:

=

1=

1 0

2 1

De esta ecuacin se puede obtener la dimensin del dimetro deperforacin expresada por medio del coeficiente de luz y del dimetro delmanguito de la entubacin:

1 =

2 2 = 2

Donde = 2

De esta ecuacin se deduce que el dimetro del sondeo se puede

determinar multiplicando el dimetro exterior del manguito de laentubacin que debe ser colocada en el sondeo por el coeficiente f. Vasela siguiente tabla.

Dimetro exterior de laentubacin

(mm)

Luz entre las paredes del sondeo y eldimetro exterior de los manguitos dela entubacin (dimensin no mayor

de, en mm)

114 y 127 15

141, 146 y 159 20

168 y 194 25

219 y 245 30

273 y 299 35

325 y 351 45

377 y 426 50


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Entubacin Dimetro ext.de laentubacin

(mm)

Dimetro ext.

del manguitode la

entubacin(mm)

Dimensinmnima

coeficiente i

Emboquillado 426 451 1,11



C. intermedia 273 298 1,17

C. intermedia 219 243 1,23

C. de explot. 168 188 1,32 - 1,47

C. de explot. 146 166 1,18 - 1,35

1.3. SELECCIN DEL MTODO DE PERFORACIN

La seleccin del mtodo de perforacin est relacionada con la profundidad y eldimetro de la perforacin, as como con la litologa del terreno a perforar. Al igualque la profundidad de perforacin, las caractersticas litolgicas del terreno aatravesar son datos de partida que se obtienen como resultado del estudiohidrogeolgico previo.

La litologa del subsuelo no solamente determina las posibilidades hidrogeolgicasen cuanto a la presencia o no de acuferos explotables para captacin de aguasubterrnea, sino que adems condiciona totalmente el mtodo a emplear en unaobra de perforacin, puesto que este mtodo es funcin de la perforabilidad de losmateriales a atravesar. Esta perforabilidad viene definida por ciertas caractersticasfsicas de la roca entre las que destacan su resistencia mecnica y otros parmetrostales como la dureza, fracturacin, karstificacin, coherencia, etc.

De entre todos los parmetros geomecnicos que proporcionan informacin sobre

la perforabilidad de un terreno, el ms representativo es el de su resistenciamecnica, que se determina por medio del ensayo a compresin simple. El dato delitologa y estructura del terreno, adems de incidir en el proceso de seleccin del


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sistema de perforacin, tambin permite planificar en fase de proyecto los distintostipos de entubaciones y las reducciones de dimetro necesarias para alcanzar laprofundidad de diseo con el dimetro mnimo que permita instalar la bombaadecuada.

Los factores de profundidad y litologa son tan importantes en la fase de proyectopara el diseo de un pozo que, si no estn suficientemente definidos, ser preciso

efectuar sondeos previos de investigacin hidrogeolgica.


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1.4.

RGIMEN DE PERFORACINAl proyectar el sondeo, se elabora y define un rgimen de perforacin para cadaintervalo. El rgimen de perforacin es el conjunto de factores fundamentalesque determinan los ndices de avance y de calidad de trabajo y que influyendirectamente en la efectividad del proceso de perforacin. Estos factores son el tipode til, la carga sobre el mismo, velocidad de rotacin, cantidad y calidad de lquidode perforacin inyectado en el sondeo.

La correcta combinacin de los elementos del rgimen de perforacin se determinasegn la dureza del terreno, del perfil de los dientes y su distribucin en el til deperforacin, del dimetro del til, profundidad del sondeo, adems del tipo, calidady estado del equipo y materiales utilizados.

Al determinar el rgimen ptimo de perforacin para determinados intervalos, sedeben tener en cuenta las condiciones geolgicas e hidrogeolgicas, as como lascualidades fsico-mecnicas de los terrenos: la perforacin en direccinperpendicular a la estratificacin de las formaciones geolgicas esconsiderablemente ms lenta que en direccin longitudinal; las rocas con una

estructura macrogranular se perforan con mayor facilidad que las de estructuramicrogranular.

Por rgimen de perforacin ptimo se comprende la relacin de parmetros queproporcionan los ndices ms elevados cualitativos y cuantitativos de carctertcnico y econmico. A los ndices cualitativos corresponde el grado de desviacindel sondeo, el grado de saturacin de las paredes del sondeo con bentonita. A loscuantitativos corresponde la velocidad de avance, la cantidad de metros perforadospor til, etc.

No se deben utilizar regmenes de perforacin forzados en aquellos casos en losque el excesivo desgaste de material resulte, entre otras consecuencias,antieconmico.

En algunos casos, cuando el dimetro del til se diferencia considerablemente deldimetro del varillaje, este ltimo limita el peso que se le debera aplicar al tilsegn el rgimen ptimo. Por ello entre el conjunto de todo el material destinado ala perforacin de un sondeo debe existir una estrecha relacin.


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1.5. CARGA SOBRE EL TIL

La presin sobre el til en la perforacin es ms aconsejable realizarla por medio delas barras de carga y no con la cabeza de rotacin en las sondas que lo permiten,

ya que al no tomarse medidas de precaucin, ste empuje provoca generalmenteuna desviacin del sondeo, que puede dificultar enormemente la colocacin delentubado y adems origina un mayor desgaste del varillaje.

El aumento de la presin axial sobre el til favorece a una mayor velocidad deavance, que puede variar en funcin de la dureza y de otras caractersticas delterreno a perforar.

Varillaje para perforacin con circulacin inversa.(Imagen cortesa de Sondeos Puebla, S.L.)


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Durante la perforacin, es de gran importancia que la presin sobre el til seaplique de forma paulatina y continuada, y no a impulsos. Una presin aplicada enforma de impulsos desgasta en exceso el tricono, reduciendo su rendimiento. Porello, en muchos casos una presin paulatina sobre el til proporciona una mayorcantidad de metros perforados por tricono.

El incremento de la velocidad de avance con el aumento de la presin sobre el til

est relacionado directamente con la cantidad y calidad del lquido de perforacininyectado que limpia el sondeo de detritus.

La presin axial sobre el til se debe realizar con las barras de carga. La longitud deestas se debe calcular de manera que aproximadamente del 50 al 75 por 100 de supeso total lo soporte el til y el resto de este peso mantenga en una tirantezconstante en el tren de varillaje. Esto es importante, ya que el varillajecomprimido trabaja en condiciones desfavorables y en un estado inestablecuando surge una tensin de flexin alterna, lo que conduce a una fatiga aceleradadel metal que puede causar rupturas del varillaje.


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La experiencia prctica muestra que la longitud del tren de barras de carga encualesquier condicin de perforacin no debera de ser menor de 12 m.

1.6. VELOCIDAD DE ROTACIN

En la perforacin de arcillas blandas o arenas, la velocidad de rotacin no tiene unasignificativa importancia, pudindose aconsejar para este caso una velocidad delorden de 100-150 rpm con una velocidad lineal de 1,17 a 1,75 m/s.

Perforando con triconos, se puede decir que la velocidad de rotacin ms efectivaes la inversamente proporcional a la dureza del terreno:

En terrenos blandos se trabaja con unas 150-350 rpm, lo que correspondea la velocidad lineal de 2,35 a 4,70 m/s.

En terrenos duros se perfora con aproximadamente 40-80 rpm, lo queequivale a una velocidad lineal de 0,5-1 m/s.

Existen, no obstante, numerosas variaciones de las recomendacionescitadas, que se hacen exclusivamente a ttulo orientativo y en unas

condiciones generales.En trminos generales, la velocidad de rotacin se disminuye al aumentar eldimetro del til, al disminuir el dimetro del varillaje, al encontrar terrenosabrasivos, al pasar de un terreno menos duro a uno ms duro, as como alatravesar un terreno alterado de escasa potencia de las capas que tienen unadureza constante.

1.7. LQUIDO DE PERFORACIN

El lquido de perforacin (lodo o agua) se utiliza para transportar el ripio a lasuperficie, aguantar las paredes del sondeo, enfriar las superficies de corte del tily tambin para lubrificar los elementos giratorios del til.

Siempre que lo permitan las condiciones de operacin, es aconsejable utilizar agualimpia como lquido de perforacin en cualquier tipo de sondeo y en especial ensondeos para agua. La utilizacin de agua es mucho ms barata y adems se evita

formar costra de bentonita sobre las paredes del sondeo, que es uno de losmayores inconvenientes de la utilizacin de lodos en la perforacin a rotacin en


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sondeos para agua. El agua limpia se puede utilizar en terrenos estables o enperforacin de arcillas ya que al disolverlas forma lodos naturales. Sin embargo, enel caso de perforar en terrenos inestables, se suele recurrir a la utilizacin de lodospara garantizar la estabilidad de las paredes del sondeo.

Generalmente, la condicin fundamental en la perforacin de terrenos blandos esproporcionar un mayor caudal, asegurando una mayor velocidad de ascenso dellodo, siendo el caudal necesario para terrenos duros notablemente menor. Pararegular las cualidades del lodo se pueden emplear un conjunto de agentesqumicos.

1.8. PERFORACIN CON AIRE

En determinadas ocasiones, se recurre a la utilizacin de aire comprimido para laperforacin y limpieza del sondeo.

Cuando es aplicable, las ventajas fundamentales de este mtodo en comparacincon el empleo de lquidos son:

La velocidad de avance se incrementa en 4 - 5 veces y la duracin del tillo hace en unas 10 veces.

Se reducen e incluso suprimen los costes relacionados con la adquisicin y


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transporte del agua, bentonita, etc., evitndose adems la necesidad dedisposicin de balsas y preparar lodos.

En algunos casos es posible la perforacin en intervalos con una prdidatotal de lodos.

Se facilitan las observaciones hidrogeolgicas, determinando fcilmente losacuferos.

Se mantienen en mejor estado las paredes del sondeo para hacer pruebasde permeabilidad o aforos.

No se producen paradas por falta de agua.

Entre los inconvenientes que tiene este mtodo se pueden mencionar los

siguientes:

Aumenta el desgaste por abrasin y, si el pozo tiene agua, por corrosindel varillaje. Pero si se tiene en cuenta el considerable incremento de lavelocidad de avance, entonces resulta que el desgaste del varillaje por unmetro de avance es casi el mismo que perforando con lodo o agua.

Perforando con aire, en caso de utilizar posteriormente una testificacinelctrica, se debe llenar el pozo de agua.

Se requiere equipo adicional (compresor, medios antipolvo, etc.). En los ltimos 20 aos este mtodo ha conseguido su plena aceptacin

tanto en los sondeos de investigacin minera, como en sondeos depetrleo.

1.9. PERFORACIN CON LQUIDOS AIREADOS

En este mtodo, junto con el aire se procede a inyectar en el sondeo determinadascantidades de agua o de lodo.

Trabajando con lquido aireado, se puede variar ampliamente la presin hidrostticadurante la perforacin, lo que se consigue variando las proporciones de lquido yaire inyectados.

La utilizacin del lquido aireado permite perforar con xito terrenos permeables,fuertemente agrietados y que se caracterizan por bajas presiones hidrostticas. Laperforacin de estas formaciones es sumamente difcil tanto con lodos (prdidastotales de lodos) como con aire, ya que ste provoca en el proceso del aforo laaparicin de grandes cantidades de agua que dificultan el trabajo del compresor.

El peso especfico medio de la mezcla lquido-aire, debido a que el aire ocupa un


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menor volumen bajo presin, es mayor que el peso especfico medio de la mezclaascendente por el espacio anular. Por esto la presin en el compresor y en labomba, a excepcin del momento inicial mientras se establece la circulacin en elpozo, es generalmente menor que cuando se perfora solamente con agua o lodo.No obstante, en la perforacin con lquido aireado, la cantidad de aire y lquidoinyectado es menor que cuando se perfora utilizando cada uno de estoscomponentes por separado.

El lquido aireado se caracteriza por la siguiente ecuacin = / 1, donde:

= cantidad de aire en metros cbicos por minuto queproporciona el compresor.

1= cantidad de agua que inyecta la bomba, m3/min.= grado de aireacin que determina la presin de la columnade lquido aireado sobre las paredes del sondeo.

Por ahora no existe un mtodo de clculo suficientemente elemental paradeterminar la relacin lquido / aire que se debe inyectar en un sondeo para cadacaso concreto. Al comenzar la operacin, la inyeccin del lquido debe ser lasuficiente para efectuar la limpieza del sondeo, disminuyndola al establecerse lacirculacin y aumentando simultneamente la cantidad de aire inyectado.

1.10. INTERRELACIN ENTRE LOS COMPONENTES DEL RGIMENDE PERFORACIN

Una vez se ha seleccionado correctamente el tipo de til y se ha comprobado quela correlacin de los otros tres componentes del rgimen de perforacin es la

adecuada, no se debe variar la significacin de uno de los componentes sinparalelamente modificar los restantes siempre que se desee conservar la estabilidadde la correlacin de stos y aumentar la velocidad de avance.

A modo de ejemplo:

Si al existir una combinacin estable de los componentes del rgimen deperforacin se aumenta la presin sobre el til o la cantidad derevoluciones del mismo, o los dos factores a la vez pero sin variar

correspondientemente el caudal del lquido inyectado, la velocidad deavance disminuye, ya que el caudal de la bomba no ser el suficiente paralimpiar el pozo del detritus acumulado.


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En rocas blandas un aumento razonable del caudal y de la velocidad dellquido de perforacin incrementa el avance independientemente de lavariacin o no de la velocidad de rotacin y de la presin sobre el til.

Al perforar en terreno blando, lo fundamental para obtener una elevadavelocidad de avance es una mayor velocidad de rotacin as como un grancaudal y velocidad del lquido de perforacin de manera que sea suficientepara limpiar el sondeo y no tener que estar reperforando el detritus.

Al analizar los regmenes de perforacin para los tipos fundamentales de terrenos

debe asegurarse que el lodo empleado tiene las cualidades adecuadas queaseguran el mantenimiento de las paredes del sondeo.

El aumento o disminucin de la carga sobre el til debe ser proporcional a sudimetro. La velocidad angular del til vara al variar la velocidad de rotacin. Elcaudal de la bomba vara proporcionalmente al cuadrado del dimetro del sondeo.

1.11. OTROS ASPECTOS A CONSIDERAR EN LA FASE DE DISEO

Adems de las cuestiones analizadas anteriormente es preciso definir en la etapade proyecto el esquema constructivo del pozo y toda la secuencia de operacionesde perforacin, entubaciones auxiliares, reducciones del dimetro de perforacin,etc.

Durante la ejecucin de la obra se irn adaptando todos estos parmetros demanera acorde con los resultados que se vayan obteniendo. En la fase de proyectoes necesario considerar todos los aspectos de seguridad y salud que se recogern

en el Documento de Plan de Seguridad y Salud que se debe presentar a laautoridad competente conjuntamente con el proyecto constructivo para suaprobacin previa al comienzo de las obras.

En el proyecto debe figurar un cronograma de operaciones, desglosado segn lasdistintas actividades con el fin de adaptar y controlar la ejecucin de las obras alplazo previsto. Una vez definido el sistema de perforacin y el esquemaconstructivo, se est en condiciones de definir en el proyecto el tipo de maquinariaque se requiere para la realizacin de la obra, lo que permitir disponer de uncriterio tcnico para la seleccin de la empresa contratista que realizar laperforacin.


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2.

INGENIERA DE LAS ETAPAS DE PROYECTO YASISTENCIA TCNICA A OBRA

Dentro de la planificacin necesaria para la construccin de sondeos de explotacine investigacin, se deben tener en cuenta una serie de actuaciones que sedescriben a continuacin:

Elaboracin del proyecto constructivo. Gestin de permisos y tramitacin de documentacin. Nombramiento de la Direccin Tcnica de la obra. Asistencia a la contratacin. Supervisin de los sistemas de aseguramiento y control de calidad

establecidos por la empresa adjudicataria de la construccin de lossondeos piezomtricos.

Seguimiento y control en la construccin de los sondeos (ejecucin de laobra).

Correcta instalacin de las prestaciones previstas en el estudio deSeguridad y Salud

Redaccin de documentacin tcnica y administrativa que se precise(informes, dictmenes, actas, etc.).

Participacin en reuniones y gestiones Comprobacin de la calidad, medicin y evaluacin cuantitativa, cualitativa

y constructiva de la obra realizada, as como de la eficiencia de lacaptacin.

Realizacin del informe final.

Todas estas etapas son comunes tanto para sondeos de captacin de agua como

para sondeos de investigacin hidrogeolgica, a excepcin de la evaluacin de lacaptacin que slo se realiza, de forma parcial, en algunos sondeos deinvestigacin. Antes del comienzo de la obra es necesario elaborar un cronogramadonde se presente el desarrollo de los trabajos en funcin del tiempo.

Para el correcto desarrollo de sta etapa, se requiere un equipo tcnico idneo, conacreditada experiencia en todas las especialidades requeridas y ampliosconocimientos, as como disponer de todos los medios auxiliares necesarios y questos se encuentren en funcionamiento desde el mismo da de inicio de lostrabajos.


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2.1. ELABORACIN DEL PROYECTO CONSTRUCTIVO DE LAOBRA

La elaboracin del proyectoconstructivo de la obraconstituye, desde el punto devista tcnico, una etapafundamental en toda obra depozos o sondeos, a la vez quesu presentacin ante lasautoridades competentes esun requisito legal y trmitenecesario para la obtencin delos permisos oportunos.

Este proyecto es la referenciaque permitir el diseo y uncontrol efectivo sobre lacalidad constructiva de lospozos y sondeos. La base parala realizacin de todo proyecto

constructivo es el estudiohidrogeolgico y demsestudios tcnicos previos, dedonde se obtienen datosfundamentales para el diseode la construccin.

2.2. GESTIN DE PERMISOS Y TRAMITACIN DE LADOCUMENTACIN

Todas las obras constructivas de pozos y sondeos estn reguladas y sometidas arequisitos legales entre los que se encuentran, adems de la realizacin de unproyecto constructivo, el nombramiento de una Director Facultativa, la obtencin depermisos de carcter privado y pblico, y la presentacin ante distintos OrganismosPblicos competentes de diversa documentacin. La ausencia de los proyectos o delos correspondientes permisos supone automticamente el carcter ilegal de laobra, lo que a su vez puede dar lugar a la paralizacin de la misma e imposicin de

multas, sin perjuicio de la eventual inmovilizacin de la maquinaria de perforacin.


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2.3.

LA FIGURA DEL DIRECTOR TCNICO DE LA OBRALa Direccin Tcnica de la obra es fundamental para garantizar la correctaejecucin de la obra y estar formada al menos por:

Un Director Facultativo. Personal especialista destacado en campo y en obra. Un Responsable de Seguridad, ya que la Direccin Tcnica debe velar

tambin por el cumplimiento de las normas de seguridad y salud y deproteccin medioambiental.

2.4. EJECUCIN DE LAS OBRAS

La ejecucin de un sondeo se compone de las siguientes etapas sucesivas:

Perforacin. Testificacin geofsica Acondicionamiento:

o Entubacin, destinada a: Evitar el desprendimiento de las paredes del sondeo. Aislar las diferentes capas del terreno para focalizar la

extraccin en los niveles freticos.o Engravillado.o Cementacin.

Limpieza y desarrollo. Proteccin sanitaria.

Terminacin y cierre.

En el caso de sondeos de investigacin en muchos casos no se realizan todas lasoperaciones anteriormente descritas.


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2.5.

EVALUACIN CUANTITATIVA, CUALITATIVA YCONSTRUCTIVA DE LA OBRA

Una vez realizada la captacin se procede a su evaluacin desde el punto de vistade cantidad y calidad de agua. Esta evaluacin se efecta mediante un ensayo debombeo o aforo. Tambin se realiza un control constructivo con el empleo de unregistro ptico de vdeo.

Desde el punto de vista cuantitativo el aforo de la captacin permite conocer elrendimiento de la captacin y aporta los datos del diseo el equipamientoelectromecnico de la misma. Esta prueba de produccin de la captacin establecela curva de respuesta caudal (Q) - Altura de impulsin (H) del sistema. De estaforma se pueden disear los equipos de bombeo adecuados para la extraccin deagua en la captacin. Estos ensayos de bombeo se realizan habitualmente conbombas sumergibles que son las que generalmente se utilizan en pozos y sondeospara captacin de agua.

En estos ensayos tambin se obtienen datos muy importantes de los parmetros dehidrodinmica subterrnea dentro del acufero explotado como son la

permeabilidad, coeficiente de almacenamiento, transmisividad, difusividad, radio deinfluencia, etc.

La evaluacin cualitativa de la captacin se realiza mediante anlisis qumicos conmuestras de agua tomadas en distintos momentos del aforo.

2.6. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE LAS OBRAS

Desde el punto de vista constructivo, la Direccin Tcnica de la obra es laresponsable de garantizar el cumplimiento de las condiciones establecidas en elPliego de Prescripciones Tcnicas y el Presupuesto. Para ello, deber controlar quelos distintos contratistas disponen de los permisos y certificaciones oportunos, de lavalidez de los mismos y que los trabajos se realizan conforme a las normas ycdigos de buenas prcticas que sean de aplicacin.

Se garantizar tambin que el trabajo de las entidades externas de control decalidad designadas por la Propiedad se realiza correctamente, para lo que deber

dar las facilidades y prestar los medios y ayuda oportunos.


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2.7.

INFORMES FINALES DE OBRA. AS BUILTLa ltima etapa en la construccin de sondeos es la realizacin de un Informe Finalde la obra, donde se recojan todos los trabajos realizados y los resultadosobtenidos. Las actividades realizadas se plasmarn en un amplio reportajefotogrfico, ordenado de forma secuencial.

En este informe deben quedar patentes las variaciones constructivas omodificados introducidas respecto de las caractersticas constructivas de la obraprevistas en el proyecto original. En l se recogern tambin todos los datosobtenidos en la evaluacin de la captacin y que son fundamentales para elequipamiento y puesta en servicio de la misma. No debe olvidarse que tanto stedocumento como los planos As Built constituyen un documento de consultafundamental sobre la obra efectuada y, por tanto, su elaboracin debe tener encuenta en todo momento dicha funcin.


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4. PERFORACIN DE POZOS YSONDEOS PARA CAPTACIN

1.

CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE

PERFORACINLa eleccin del mtodo de perforacin depender de:

La profundidad a alcanzar. El dimetro necesario. Factores geogrficos como el relieve del terreno, condiciones de

transporte, alejamiento del sondeo de la base de abastecimiento, etc. Volumen de obra y grado de concentracin de los sondeos.

Muy especialmente, de la naturaleza del terreno que vayan a seratravesados.

Los distintos mtodos utilizados para la construccin de pozos abiertos son:

Discontinuos:o Mtodos tradicionales (pozos manuales, totalmente en desuso).o Hlice discontinua.o Mtodo de hinca con cuchara bivalva.

Continuos:

o Hlice continua.

Por su parte, los diferentes mtodos de perforacin usados habitualmente para laconstruccin de un pozo vertical (sondeo de explotacin) son:

Rotopercusin con martillo en fondo. Percusin. Rotacin:

o Con circulacin directa.o Con circulacin inversa.


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El mtodo de percusin se utiliza principalmente en terrenos de rocas compactas,friables y de dureza media, as como en formaciones fisuradas, susceptibles deoriginar excesivas prdidas de los lodos y de forma continua si se perforaran arotacin.

La perforacin a rotacin es generalmente recomendable para terrenosincoherentes y en aquellas situaciones en las que la roca, aunque presente unaelevada dureza, tenga poca fragilidad. Los sistemas a rotacin consumen ms aguadurante la perforacin que la percusin y necesitan un lavado ms enrgico de lospozos una vez construidos, adems de precisar de sondistas ms expertos.

2.

EXCAVACIN DE POZOS ABIERTOS

Los sistemas continuos que se utilizan para pozos abiertos se basan en el empleode medios mecnicos para la extraccin del terreno perforado, mientras que loscorrespondientes a sondeos de explotacin (o de investigacin) se basan en elempleo de fluidos de perforacin que transportan las partculas slidas.

Es de destacar que todos los mtodos de perforacin para captaciones de agua sonmtodos destructivos del terreno atravesado y que durante su realizacin solo esposible ir tomando muestras del detritus extrado para el control de la columnalitolgica atravesada. Por ello es imprescindible que en todos los pozos se realicenregistros de testificacin geofsica con carcter previo a la entubacin para uncorrecto diseo de los tramos filtrantes de la tubera de revestimiento. Ambasoperaciones deben ser supervisadas por especialistas en hidrogeologa de laAsistencia Tcnica a la Direccin de Obra.

En general las caractersticas constructivas de este tipo de captaciones son lassiguientes:

Se realizan en terrenos blandos detrticos que constituyen acuferossuperficiales (aluviales, eluviales, etc.).

Sus caractersticas geomtricas vienen definidas por su gran dimetro(superior a 1 metro) y su limitada longitud (30-40 metros).

Utilizan maquinaria de perforacin muy relacionada con tecnologas

empleadas en la obra civil para realizar cimentaciones.


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2.1. MTODO DE HLICE

La perforacin en el subsuelo por este sistema se efecta comunicando a laherramienta una velocidad de giro, una presin en cabeza y un par de rotacin. Ladiferencia entre la hlice continua y la discontinua radica, como ya se ha indicadoen el apartado anterior, en la necesidad de parar la perforacin o no para laextraccin del terreno atravesado.

Los equipos de hlice van montados sobre camin y, adems de para realizar pozosabiertos, es frecuente su empleo como mtodo auxiliar en la perforacin desondeos profundos, para atravesar formaciones superficiales inestables y pococonsolidadas (aluviales, etc.), o bien como aplicacin especfica a algn mtodo de

perforacin como es la rotacin a circulacin inversa.

El sistema de hlice continua se aplica fundamentalmente en obra civil y en minera(con aplicaciones en investigacin de graveras), pero realmente poca aplicacin enobras de captacin de aguas subterrneas. Su utilizacin principal est asociada aapoyo de la perforacin de sondeos a circulacin inversa, permitiendo perforar losprimeros metros y alcanzar la profundidad suficiente para poder utilizar el circuitode aire para extraccin de detritus.

El sistema de hlice discontinua es, por el contrario, el que ms se utiliza para laconstruccin de pozos abiertos, permitiendo un mayor dimetro de perforacin alaplicar toda la accin del par motor en una menor longitud de herramienta decorte.

En pozos para agua construidos por el sistema de hlice discontinua se empleahabitualmente el mtodo de hinca. En este sistema la entubacin del pozo serealiza simultneamente a la perforacin mediante el empleo de anillos dehormign que descienden al interior del sondeo por su propio peso al ser socavadoo descalzado el terreno infrayacente a los sucesivos anillos de hormign, por la

accin del til cortante que acta por el interior de los mismos. Generalmente laperforacin finaliza cuando se equilibra la fuerza del peso de los anillos dehormign con su rozamiento lateral con las paredes del pozo (en la prctica, delorden de uno 20-30 metros).

2.2. SISTEMA DE CUCHARA BIVALVA

Tambin es frecuente la perforacin de pozos abiertos con el empleo de cucharabivalva. Anlogamente al sistema de hlice discontinua, la entubacin se realiza conanillos de hormign por el mtodo de hinca de tubos.


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La ventaja que presenta el mtodo de hinca de anillos de hormign tanto con hlicediscontinua como con cuchara bivalva es la rapidez de ejecucin, puesto que enmenos de una jornada de trabajo puede quedar construida una captacin en unaluvial que a veces llega a proporcionar un gran caudal de agua y con unacapacidad adicional de almacenamiento en funcin de su gran dimetro.

Su inconveniente principal es que desde un punto de vista hidrogeolgico estricto,su construccin no es muy adecuada por varios motivos: en primer lugar el anillode hormign queda muy prximo a la superficie del terreno y por tanto la captacinen un acufero detrtico no dispondr de un macizo de grava filtrante de espesoradecuado.

Por otra parte los pasos de agua al pozo se producen de forma localizada y no portodo el contorno de la captacin. Por estas razones las captaciones realizadas conanillos de hormign pueden presentar problemas de arrastres de finos concolmataciones en el propio poz

Sondeos Para Captaciones de Agua

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