manual de agua subterranea bajo

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  • 7/30/2019 Manual de Agua Subterranea Bajo

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    Montevideo, Uruguay

    2012

    Manual deAgua Subterrnea

    Mara Paula Collazo Caraballo (1)Jorge Montao Xavier (2)

    ____________________________________________________________________________(1) Dra. en Ciencias Geolgicas. Asistente en Hidrogeologa, Facultad de Ciencias, Universidadde la Repblica. Consultora del Proyecto Produccin Responsable.(2) Dr. En Ciencias Geolgicas. rea Hidrogeologa. Profesor Adjunto en Hidrogeologa,Facultad de Ciencias, Universidad de la Repblica.

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    Proyecto Produccin Responsable - M.G.A.P.

    Carlos Mara Pena 4894 - Tels: (00598) 2306 07 47 - 2308 9244

    Fax: (00598) 23085618

    Diseo y Maquetacin: Yordana Gonzlez Otegui

    Infografas: Lic. Jos Ignacio Collazo

    Fotografas: Dra. Mara Paula Collazo

    Primera edicin, agosto de 2012. Montevideo, Uruguay

    Impreso en: Denad Internacional S.A.

    ISBN: 978-9974-594-09-8

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    AUTORIDADES

    Ministro

    Ing. Agr. Tabar Aguerre

    SubsecretarioIng. Agr. Enzo Benech

    Director General

    Dr. Alberto Castelar

    Director de la Direccin General de Desarrollo Rural

    Dr. Jos Olascuaga

    Director Proyecto Produccin Responsable

    Ing. Agr. Alfredo Bruno

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 5

    T A B L A D E C O N T E N I D O

    PRLOGO.........................................................................................................................................................8

    INTRODUCCIN............................................................................................................................................11

    CAPTULOS1 CICLO HIDROLGICO....................................................................................................................12

    1.1 Efecto de la sequa en el agua subeterrnea............................................................................................15

    2 EL AGUA SUBTERRNEA............................................................................................................162.1 Distribucin vertical del agua subterrnea................................................................................................17

    3 ACUFEROS.........................................................................................................................................203.1 Propiedades fsicas de los acuferos.........................................................................................................24

    4 CARACTERSTICAS QUMICAS DEL AGUA SUBTERRNEA.......................................26

    5 MUESTREO DEL AGUA SUBTERRNEA...............................................................................28

    6 CALIDAD DEL AGUA SUBTERRNEA.....................................................................................306.1 Agua subterrnea destinada al abastecimiento humano...........................................................................306.2 Agua subterrnea destinada al riego.........................................................................................................306.3 Agua subterrnea destinada al abrevadero de ganado.............................................................................326.4 Agua subterrnea destinada a la industria................................................................................................32

    7 CONTAMINACIN DEL AGUA SUBTERRNEA...................................................................337.1 Microorganismos en el agua subterrnea.................................................................................................347.2 Proteccin del agua subterrnea frente a la contaminacin......................................................................35

    8 CAPTACIN DE LAS AGUAS SUBTERRNEAS.................................................................368.1 Pozos verticales........................................................................................................................................368.2 Mtodos de perforacin.............................................................................................................................37

    9 ESTUDIO HIDROGEOLGICO Y PROYECTO DE POZO..................................................40

    10 CONSTRUCCIN DE POZOS.......................................................................................................41

    11 SUPERVISIN DE POZO EN CAMPO.......................................................................................4311.1 Informe final de perforacin.......................................................................................................................52

    12 ABANDONO DE POZOS.................................................................................................................53

    13 CONTROL DE POZOS.....................................................................................................................5413.1 Problemas ms frecuentes en los pozos....................................................................................................54

    14 SOLUCIONES Y REACONDICIONAMIENTO DEL POZO..................................................56

    15 EQUIPOS DE EXTRACCIN DEL AGUA SUBTERRNEA...............................................5716 AGUAS SUBTERRNEAS EN URUGUAY..............................................................................58

    16.1 Provincia Hidrogeolgica Paranaense......................................................................................................5816.2 Provincia Meridional..................................................................................................................................6316.3 Provincia Costera......................................................................................................................................63

    17 CALIDAD NATURAL DE LAS AGUAS SUBTERRNEAS EN URUGUAY..................6417.1 Provincia Hidrogeolgica Paranaense......................................................................................................6417.2 Provincia Hidrogeolgica Meridional.........................................................................................................6517.3 Provincia Hidrogeolgica Costera.............................................................................................................6517.4 Problemtica actual y futura......................................................................................................................6517.5 Uso del agua subterrana en uruguay........................................................................................................66

    18 TRAMITES ANTE LA DIRECCIN NACIONAL DE AGUA Y SANEAMIENTO............67

    BIBLIOGRAFA..............................................................................................................................................68

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    6 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    A N E X O S

    ANEXO I:Tablas de conversin de unidades..............................................................................................................71

    ANEXO II:Norma tcnica de construccin de pozos perforados para captacin de agua subterrnea......................72

    ANEXO III:Planilla para informe final de pozo..............................................................................................................86

    ANEXO IV:

    a) Sustancias qutmicas que presentan riesgo para la salud

    (norma interna calidad agua potable OSE. 2006).................................................................87b) Caractertsticas fisicas y sustancias qutmicas que afectan la calidad organolpptica delagua (norma interna calidad de agua potable OSE. 2006)...................................................90

    ANEXO V:Decreto 253/79. clases de agua para distintos usos..................................................................................91

    ANEXO VI:Instructivos y formularios para el registro de pozos...................................................................................93

    I N D I C E D E T A B L A S

    Tabla 1 Porcentajes de agua en la Tierra y perodo de renovacin.......................................................14

    Tabla 2 Diferencias entre el agua superficial y subterrnea..................................................................19

    Tabla 3 Valores de porosidad total y eficaz en funcin del material.......................................................25Tabla 4 Valores de permeabilidad en diferentes terrenos naturales......................................................25

    Tabla 5 Valores de permeabilidad y capacidad de drenaje....................................................................25

    Tabla 6 Clases de agua correspondiente al diagrama SAR..................................................................32

    Tabla 7 Comparacin entre los diferentes mtodos de perforacin.......................................................37

    Tabla 8 Caudales (litros/hora)................................................................................................................50

    Tabla 9 Deficiencias en el proyecto de pozo y en la construccin de los pozospor falta de supervsin..............................................................................................................55

    Tabla 10 Usos del agua subterrnea en porcentajes...............................................................................66

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 7

    I N D I C E D E F I G U R A S

    Fig. 1 Componentes del ciclo hidrolgico..........................................................................................12

    Fig. 2 y 3 Descenso del nivel fretico por efecto de la sequa.................................................................15

    Fig. 4 Zona no saturada y saturada...................................................................................................16

    Fig. 5 Distribucin vertical del agua subterrea..................................................................................18Fig. 6 Pozos en acufero libre y confinado.........................................................................................21

    Fig. 7 Acufero poroso........................................................................................................................22

    Fig. 8 Acufero fisurado......................................................................................................................22

    Fig. 9 Acufero krstico......................................................................................................................22.Fig. 10 Arenisca con doble porosidad..................................................................................................23

    Fig. 11 Microfotografa de arenisca de la Formacin Rivera................................................................24

    Fig. 12 Diagrama U.S. Salinity Laboratory Staff (1954).......................................................................31Fig. 13 Actividades que provocan contaminacin del agua subterrnea.............................................33

    Fig. 14 Pozo excavado, perforado y aprovechamiento directo de manantial.......................................36

    Fig. 15 Tricono.....................................................................................................................................38

    Fig. 16 Martillo.....................................................................................................................................38

    Fig. 17 Mquina perforadora. Mtodo de rotopercusin......................................................................39

    Fig. 18 Barras......................................................................................................................................39

    Fig. 19 Maniobras durante la perforacin............................................................................................39

    Fig. 20 Fotointerpretacin a escala 1:20.000.......................................................................................40Fig. 21 Diseos de pozos en funcin del terreno.................................................................................41

    Fig. 22 Tubera sanitaria no apropiada para revestimiento de pozo....................................................42

    Fig. 23 Tubera normada para revestimiento de pozo.........................................................................44

    Fig. 24 Pozo mal construido................................................................................................................44

    Fig. 25 Filtro de ranura continua..........................................................................................................45

    Fig. 26 Filtro de PVC............................................................................................................................45

    Fig. 27 Pozo sin cementar...................................................................................................................46Fig. 28 Losa sanitaria. Terminacin en superficie.................................................................................47

    Fig. 29 Casilla de proteccin de pozo..................................................................................................48

    Fig. 30 Medicin de profundidad de pozo y de niveles de agua..........................................................49

    Fig. 31 Esquema de descenso del nivel de agua en un bombeo.........................................................51

    Fig. 32 Medicin de caudal o aforo......................................................................................................51

    Fig. 33 Toma de muestras de roca......................................................................................................51

    Fig. 34 Material triturado extrado durante el avance de la perforacin...............................................52

    Fig. 35 Pozo abandonado....................................................................................................................53

    Fig. 36 Mapa hidrogeolgico del Uruguay (Montao et al. 2006)........................................................59

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    8 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Prlogo

    Desde marzo de 2005, el Ministerio de Ganadera, Agricultura y Pesca (MGAP)del Uruguay ejecuta el Proyecto Produccin Responsable, con el apoyo tc-

    nico y financiero del Banco Mundial y del Fondo Mundial para el Medio Am-

    biente (GEF).

    El Proyecto tiene como objetivo central la promocin, asistencia tcnica y financia-

    miento de sistemas de manejo integrado de los recursos naturales y la biodiversidad,

    sostenibles desde el punto de vista social, econmico y ambiental.

    Durante los siete aos de actuacin de Produccin Responsable, nuestro pasha sufrido fenmenos climticos extremos. Tres sequas han afectado negativa-

    mente a la produccin agropecuaria y a la vida rural del Uruguay. La produccin

    ganadera en especial la que se desarrolla en los departamentos del norte del

    pas enfrenta peridicamente y cada vez con mayor frecuencia, crisis forrajeras

    ligadas a la sequa, que interaccionan con la baja capacidad de retencin de agua

    de los suelos. La sequa afecta la disponibilidad de agua de bebida de los anima-

    les, disminuye su condicin corporal, distorsiona las dinmicas de consumo deagua de los animales, degrada el campo natural por el continuo pasaje de anima-

    les, afecta el manejo de un pastoreo que equilibre la produccin y la conservacin

    del recurso. Todas estas situaciones disminuyen la productividad a nivel predial e

    impactan perjudicando la economa nacional. Si bien en su idea original el

    Proyecto no tena un componente especfico orientado a enfrentar estos fenme-

    nos climticos, la flexibilidad de su diseo permiti, ya en 2006, delinear un

    programa de construccin de fuentes de agua y de actividades de almacena-miento y distribucin de la misma para la produccin ganadera en los departa-

    mentos del norte del pas, como se dijo, la regin ms afectada por el fenmeno

    climtico.

    Este programa, conocido como el Fondo de Prevencin de los Efectos de la

    Sequa (FPES), tuvo como finalidad promover la adopcin de sistemas de sumi-

    nistro y almacenamiento de agua para satisfacer las necesidades del ganado en el

    sistema de produccin ganadero de cra.La ejecucin del FPES permiti atender en forma directa ms de 1.500 produc-

    tores, y adicionalmente permiti establecer una metodologa de trabajo y el cum-

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 9

    plimiento de requisitos tcnicos capaces de asegurar un suministro de agua de

    calidad durante prolongados perodos de sequa. Mediante este programa se

    desarrollaron o se afinaron metodologas de construccin de tajamares y de

    perforaciones, con fundamentos y requisitos tcnicos estrictos que posibilitaron

    a los productores del norte del pas superar las sequas sin mayores dificultades.

    Estas metodologas y requisitos tcnicos fueron aplicados en otras regiones y

    sistemas de produccin, por ejemplo, en las cuencas lecheras.

    La exitosa ejecucin de este programa motiv a las Intendencias Municipales

    del centro-este del pas a proponer a Produccin Responsable la realizacin de un

    programa similar desde el punto de vista tcnico aunque con un diseo

    financiero diferente. El mismo, denominado Agua de Calidad para la Produccin

    Familiar comenz a ejecutarse en 2008 y culmin en 2010.

    A cinco aos de haber comenzado a trabajar en el tema, Produccin Respon-

    sable puso en marcha, en el marco de la Direccin General de Desarrollo Rural

    (DGDR), un nuevo programa: Agua para la Produccin Animal, destinado al

    suministro, almacenamiento y distribucin de agua para productores ganaderos

    y lecheros de todo el pas. Adicionalmente, se incluy entre las actividades

    financiadas, el riego estratgico de pasturas y cultivos forrajeros.

    En este contexto y con la finalidad de aportar instrumentos tcnicos que forta-

    lezcan las actividades nanciadas, Produccin Responsable publica el Manual de

    Aguas Subterrneas. Este trabajo es de autora de los Dres. Paula Collazo y Jorge

    Montao, y describe aspectos fundamentales de la ciencia hidrogeolgica y de su

    aplicacin prctica en la produccin agropecuaria del Uruguay.

    Con esta publicacin y el Manual para el Diseo y la Construccin de Tajama-

    res de Aguada, el MGAP, la DGDR y Produccin Responsable brindan un aporte

    sustancial al diseo y la ejecucin de actividades de suministro y distribucin de

    agua para la produccin agropecuaria.

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 11

    Este manual pretende ser una herramienta de utilidad para hidrogelogos -tc-

    nicos especialistas en agua subterrnea- tcnicos de otras formaciones y pro-

    ductores.

    La fuerte demanda de obras de captacin de agua subterrnea que ha atendido

    el Proyecto Produccin Responsable (PPR) desde el ao 2006 genera la necesidad

    de producir materiales tcnicos de contenido y lenguaje accesibles sobre el recurso

    hdrico subterrneo, entendido ste como un recurso estratgico para el desarrollo

    socioeconmico del pas. Profundizar en su conocimiento es indispensable para al-

    canzar una gestin sostenible.

    A travs del Proyecto Produccin Responsable se han realizado ms de 1650 pozos

    en todo el pas, con una demanda creciente en el sector agropecuario. Los pozos que

    se realizan en el marco del PPR cuentan con hidrogelogos que ubican la obra y la

    supervisan durante su construccin, asegurando su calidad constructiva. Esta meto-

    dologa se muestra en los captulos de Estudio Hidrogeolgico, Proyecto de Pozo y

    Supervisin de Pozo en Campo.

    Los acuferos formaciones geolgicas donde se aloja y circula el agua- constitu-

    yen sistemas muy sensibles al mal uso del recurso; es por ello que un manejo soste-

    nible respecto a su conservacin, explotacin racional programada en funcin de las

    reservas, la recarga y renovacin existente, es de vital importancia para obtener los

    beneficios deseados sin perjudicar la riqueza natural que este bien representa.

    En Uruguay la competencia sobre los recursos hdricos superficiales y subterrneos

    la tiene la Direccin Nacional de Agua (DINAGUA), cuya misin es asegurar el uso

    sostenible de los recursos hdricos mediante la formulacin de polticas nacionales

    de aguas y saneamiento. La DINAGUA se encuentra bajo la rbita del Ministerio de

    Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente (MVOTMA), siendo la Direccin

    Nacional de Medio Ambiente (DINAMA) la responsable sobre la calidad de los recur-

    sos hdricos. Los instructivos y formularios necesarios para el registro de los pozos se

    encuentran en los anexos.

    El organismo pblico encargado del abastecimiento pblico de agua en el pas es

    Obras Sanitarias del Estado (OSE).

    Introduccin

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    12 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Casi toda el agua subterrnea existente en la tierra tiene origen en el ciclo hidro-lgico, que es el sistema por el cual el agua circula desde ocanos y mares haciala atmsfera y de all hacia los continentes, donde retorna superficial o subterr-

    neamente a los mares y ocanos (Fig. 1). Los factores que influyen en los procesos delciclo hidrolgico son fundamentalmente los factores climticos, como la temperaturadel aire, intensidad de los vientos, la humedad relativa del aire y la insolacin y el tipo ydensidad de la cobertura vegetal.

    La ecuacin que expresa el funcionamiento del ciclo hidrolgico es:

    P = Evt + Es + I

    Fig. 1. Componentes del ciclo hidrolgico

    Donde:P: es la precipitacin.

    Evt: es la evapotranspiracin.Es: es la escorrenta superficial.I: infiltracin.

    Ciclo Hidrolgico1

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 13

    ALGUNAS PROPIEDADES FSICAS DEL AGUA

    Transicin de un estado en otros:

    Slido, lquido gaseoso = evaporacin

    Gaseoso lquido, slido = condensacin

    Lquido slido = congelacin

    Slido lquido = fusin

    Punto de ebullicin: 100 C

    Punto de congelacin: 0 C } en presin atmosfrica

    Punto de densidad ms alta: 4 C

    Evaporacin y condensacin hay en todas

    las temperaturas del agua.

    Depende de la humedad relativa del aire.

    Evaporacin y fusin, consumen energa.

    Condensacin y congelacin, liberan energa.

    Precipitacin: es la cada del agua en estado lquido o slido sobre la superficie te-rrestre. Es la fuente principal de la formacin de las aguas de la tierra, ros, lagos, aguassubterrneas y glaciares. El valor de la precipitacin en una cuenca o regin, se obtienea partir de registros pluviomtricos.

    Evaporacin: Es el proceso por el cual el agua de la superficie terrestre pasa del estadolquido al vapor, siendo la energa solar el principal factor desencadenante del proceso.

    Evapotranspiracin: es el agua evaporada a partir del tenor de humedad del suelo ytranspiradas en el proceso de desarrollo de las plantas.

    Escurrimiento superficial: es el proceso por el cual el agua de lluvia precipitada en lasuperficie de la tierra fluye por accin de la gravedad desde las partes ms altas hacia

    las ms bajas, confluyendo en ros, arroyos y otros cuerpos de agua.

    Escurrimiento sub-superficial: es la precipitacin que llega a infiltrarse en el suelo ycircula lateralmente a pequeas profundidades, sin llegar a la zona saturada y reapare-ce en superficie, incorporndose al escurrimiento superficial.

    Escurrimiento subterrneo: es parte del agua precipitada que se infiltra y llega a lazona saturada, recargando los acuferos.

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    14 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Tabla 1. Porcentajes de agua en la Tierra y su perodo de renovacin.

    El agua de la % del agua total Perodo de

    hidrosfera del planeta renovacin

    Ocanos 97,5 2500 aos

    Agua subterrnea 0,76 1400 aos

    Casquetes polares 1,74 9700 aos

    Lagos 0,007 17 aos

    Ros 0,0002 16 das

    Humedad atmosfrica 0,001 8 das

    Biomasa 0,0001 algunas horas

    * Shiklomanov, Igor a. (1999). World water resources at the beginning of the 21st century InternationalHydrological Programme.

    ESTADOS FSICOS DEL AGUA EN EL CICLO HIDROLGICO:

    Agua lquida:precipitacin;

    escurrimiento superficial

    o subterrneo.

    Agua slida:

    precipitacin (nieve);

    almacenamiento

    (hielo).

    Agua gaseosa:

    evaporacin y

    evapotranspiracin.

    Infiltracin: es el agua de precipitacin que en su descenso por el suelo, ocupa parcialo totalmente los poros o fisuras del suelo y rocas.

    Del total de agua contenida en la Tierra, unos 1.386 millones de kilmetros cbicos deagua (Shiklomanov, Igor A., 1999), el 97,5 % es agua salada y slo el 2,5% es agua dulce.

    De ese 2,5% de agua dulce, el 68,7% se encuentra en forma de hielo y nieve permanente,por lo que no est disponible directamente, el 29,9% corresponde a las aguas subterr-neas, y slo el 0,26% del agua dulce se encuentra en lagos, ros y arroyos.

    Estos valores indican que existe una gran disponibilidad de agua, pero solo un porcen-taje muy pequeo de agua puede ser aprovechada directamente. Es por este motivo quees necesaria la gestin de los recursos hdricos, considerando a los subterrneos de sumaimportancia en la gestin global de un pas.

    En la tabla 1 se indican algunos porcentajes de agua en la Tierra y su perodo derenovacin, segn (Shiklomanov, Igor A., 1999).

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 15

    Como ya se ha mencionado el ciclo hidrolgico est fuertemente influenciado porlos factores climticos. Si consideramos a la precipitacin y a la evaporacin, como losprincipales factores climticos que afectan el proceso del ciclo hidrolgico, (variablede entrada y de salida en la ecuacin del ciclo hidrolgico), y consideramos un pero-

    do de tiempo suficientemente prolongado, donde la precipitacin en una determina-da regin disminuye hasta su ausencia y la evapotranspiracin se incrementa comoconsecuencia del aumento de la radiacin solar, podemos decir que estamos frente aun perodo seco o sequa.

    Pero cmo afecta la sequa al agua subterrnea?Si la infiltracin por agua de lluvia es la principal fuente de recarga de los acuferos,

    una falta prolongada de ella provocar en stos, determinadas consecuencias que

    podrn ser revertidas una vez se haya alcanzado las condiciones climticas normalesde la determinada regin.

    La disminucin de la precipitacin hasta su ausencia, provoca una disminucinimportante en la infiltracin hacia el subsuelo y por lo tanto en la recarga de losacuferos. Los niveles freticos se vern afectados y descendern, disminuyendo tem-poralmente el almacenamiento subterrneo. Los pozos someros que se encuentrencaptando agua subterrnea de acuferos libres, sern los que se vern afectados porlas oscilaciones del nivel fretico provocadas en poca seca (Fig. 2a y b).

    Los ros y lagos conectados directamente con los acuferos se vern afectadoscrendose una desconexin hidrulica entre el acufero, el ro y/o el lago (Fig. 2a y b).Los niveles piezomtricos de acuferos confinados, pueden verse afectados en zonascon intenso bombeo (pozos para riego, pozos para abastecimiento humano), debi-

    Los manantiales o vertientesy humedales se reducirno desaparecern hastatanto no comiencen las

    precipitaciones, comoconsecuencia del descensodel nivel fretico Fig.3 (a y b)

    1. 1 Efectos de la sequa en el agua subterrnea

    do al coeficiente de almacenamiento pe-queo de stos acufero, pudiendo llegara afectar y condicionar la explotacin delacufero por un aumento en el bombeo y

    una marcada disminucin de los nivelesde agua.

    Fig. 2 (a y b) Descenso del nivel freticopor efecto de la sequa

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    16 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Es el agua que se aloja y circula en el subsuelo, conformando los acuferos. Lafuente de aporte principal es el agua de lluvia, mediante el proceso de infiltra-cin. Otras fuentes de alimentacin localizada pueden ser los ros, arroyos, lagos

    y lagunas. El agua subterrnea se sita por debajo del nivel fretico y est saturandocompletamente los poros y/o fisuras del terreno y fluye a la superficie de forma naturala travs de vertientes o manantiales o cauces fluviales. (Fig 4). Su movimiento en losacuferos es desde zonas de recarga a zonas de descarga, con velocidades que van des-de metro/ao a cientos de m/da, con tiempos de residencia largos resultando grandes

    volmenes de almacenamiento, aspectos caractersticos del agua subterrnea.

    Fig. 4. Zona saturada y no saturada

    El Agua Subterrnea2

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 17

    2.1 Distribucin vertical del agua subterrnea

    En un perfil de subsuelo, normalmente se presentan dos zonas con caracteres hi-drulicos diferentes, integradas por varias franjas o fajas.

    La zona ms somera se denomina de aireacin o zona no saturada y la ms profunda

    de saturacin o zona saturada (Fig. 4).

    Zona no saturada: Es la situada entre la superficie del terreno y la superficie fretica ysus poros y/o fisuras estn ocupados por agua y aire (Fig. 5). Esta zona se divide en:

    a. Zona de evapotranspiracin o zona edfica:Se extiende hasta donde llegan las races de la vegetacin existente; por lo tanto

    ALGUNAS VENTAJAS DEL AGUA SUBTERRNEA

    Proteccin naturalDistribucin espacial de los acuferos.Proximidad a los ncleos urbanos.

    tiene espesor variable y se caracteriza por ser la seccin donde los procesos fsicos-

    qumicos y biolgicos, son ms intensos y variados. La existencia de abundantemateria orgnica (horizonte A del suelo) y la fuerte actividad biolgica vegetal yde microorganismos, que genera una alta produccin de CO2, hacen que la fajaedfica acte como un eficiente filtro natural frente a numerosos contaminantes(metales, plaguicidas, etc).

    b. Zona intermedia:Est comprendida entre el lmite de ascenso capilar del agua y el lmite de alcance

    de las races de las plantas.

    c. Zona capilar:Se encuentra desde la superficie fretica hasta el lmite de ascenso capilar del agua.Su espesor depende principalmente de la distribucin del tamao de los poros yde la homogeneidad del terreno.

    Zona saturada: Est situada debajo de la superficie fretica y donde todos los poros

    existentes en el terreno estn llenos de agua.

    Fcil acceso al agua.Bajo coste econmico de extraccin.En general de buena calidad.

  • 7/30/2019 Manual de Agua Subterranea Bajo

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    18 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Fig. 5. Distribucin vertical del agua subterrnea

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 19

    Volmenes de almacenamiento

    Zonas de Recursos

    Velocidades de Flujo

    Tiempo de ResidenciaPropensin a la Sequa

    Prdidas por Evaporacin

    Evaluacin de Recursos

    Impactos por Extraccin

    Calidad NaturalVulnerabilidad a la Contaminacin

    Persistencia de la Contaminacin

    Percepcin del PblicoCosto del Desarrollo

    Riesgo por Desarrollo

    Estilo del Desarrollo

    Pequeos a moderados

    Restringidas a cuerpos de agua

    Moderadas a altas

    Semanas a mesesGeneralmente alta

    Altas en los embalses

    Costo bajo y a menudo

    menor incertidumbre

    Inmediatos

    VariableSin proteccin

    Transitoria

    Recurso esttico, predecibleA menudo alto

    Ms del que se supone a menudo

    Pblico en gran medida

    Tabla 2.Diferencias entre el agua superficial y subterrnea

    Fuente: Serie de Notas informativas Nota 1. (2002-2005). GW-MATE/BM.

    FACTORESSOCIECONMICOS

    CARACTERSTICASHIDROLGICAS

    Muy grandes

    Relativamente no restringidas

    Muy bajas

    Dcadas a siglosGeneralmente baja

    Bajas y localizadas

    Costo alto e incertidumbre

    considerable

    Retardados y dispersos

    Generalmente altaProteccin natural variable

    A menudo extrema

    Recurso mstico, impredecibleGeneralmente modesto

    Menos del que se percibe a menudo

    Combinacin de pblico y privado

    ASPECTO AGUA SUBTERRNEA AGUA SUPERFICIALY ACUFEROS Y EMBALSES

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    20 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Se denomina acufero a toda formacin geolgica capaz de almacenar y transmi-tir el agua subterrnea a travs de ella, pudiendo extraerse en cantidades signifi-cativas mediante obras de captacin (ej. pozos).

    No todas las formaciones geolgicas tienen la capacidad de almacenar y transmitiragua, encontrndose formaciones que pudiendo contener agua no la transmiten encondiciones naturales y por lo tanto no es posible extraerla, son los llamados acuclu-dos (ej. arcillas), otras formaciones no son capaces de almacenar ni transmitir el aguasubterrnea, son impermeables y a stas se las llama acufugos (ej. Granitos, gneiss) y

    por ltimo encontramos los acuitardos (ej. limos, limos arenosos), que son formacio-nes semipermeables, que transmiten el agua muy lentamente y que resulta muy difcilsu extraccin mediante obras de captacin, pero que son importantes para la recargade acuferos subyacentes, debido a la posible filtracin vertical o drenaje.

    Los acuferos se clasifican, en funcin de su estructura y el tipo de porosidad deriva-da de los materiales que conforman el acufero.

    I. En funcin de su estructura, tenemos:

    a. Acuferos libres, no confinados o freticos.

    b. Acuferos confinados, cautivos o a presin.

    c. Acuferos semiconfinados o semicautivos.

    a. Acuferos libres, no confinados o freticos: Son acuferos cuyo piso es impermeabley su techo esta a presin atmosfrica. La recarga de este tipo de acufero es directa y serealiza por infiltracin del agua de lluvia a travs de la zona no saturada o por infiltracin

    de ros o lagos. Son los ms afectados en caso de sequa, ya que el nivel fretico oscilacon los cambios climticos. Pozos muy someros se ven afectados (se secan), cuando elnivel fretico desciende hasta por debajo de la profundidad total del pozo (Fig. 6).

    b. Acuferos confinados, cautivos o a presin: Limitados en su parte superior por unaformacin de baja a muy baja permeabilidad. La presin hidrosttica a nivel del techo delacufero es superior a la atmosfrica y la recarga es lateral. Cuando se realiza un pozo enste tipo de acuferos, el agua contenida en ellos asciende rpidamente por su interior. Si

    el agua alcanza la superficie, al pozo se le llama surgente. Superficie potenciomtrica sele denomina al nivel de agua virtual que se genera cuando se integran todos los niveleshidrulicos observados en los pozos del acufero confinado. (Fig. 6).

    Acuferos3

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 21

    c. Acuferos semiconfinados o semicautivos:

    Son mucho ms frecuentes en la naturaleza que los cautivos. En estos, el techo, el

    piso o ambos, estn formados por capas de baja permeabilidad que si bien dificultan

    no impiden la circulacin vertical del agua. Para que ello suceda, adems de la per-

    meabilidad deben existir diferencias de carga o potencial hidrulico entre el acufero

    semiconfinado y otro superior o inferior. Los acuferos semiconfinados se recargan ydescargan a travs de las unidades de baja permeabilidad denominadas semiconfi-

    nantes, filtrantes o acuitardos.

    Fig. 6. Pozos en acufero libre y confinado

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    22 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    II. En funcin del tipo de porosidad se clasifican:

    a. Acuferos de porosidad primaria, porosos o sedimentarios.

    b. Acuferos de porosidad secundaria, fisurados o fracturados.

    c. Acuferos por disolucin, qumicos o krsticos.

    a. Acuferos de porosi-dad primaria o poroso:

    Constituidos por forma-ciones geolgicas sedi-mentarias. Los materialessuelen ser gravas y prin-cipalmente arenas, quevaran su composicin

    y tamao en funcin desu origen geolgico (flu-vial, elico, lacustre, gla-cial, etc). Estos materialespueden estar sueltos ono consolidados (gene-ralmente son formacio-nes recientes, de edad

    cuaternaria) o consolida-dos (Fig. 7).

    b. Acuferos de porosidadsecundaria o fisurado:

    Formados por rocas du-ras de origen gneo o me-tamrfico. La porosidaden estos acuferos vienedada por la presencia dezonas de alteracin, frac-turas, fallas o diaclasas,nica forma que tiene elagua de almacenarse yde circular. Hay que teneren cuenta que para que elagua pueda circular, estasfracturas tienen que estarabiertas y comunicadas

    (Fig. 8).

    c. Acuferos krsticospor disolucin:

    Compuestos por rocasde origen carbontico(calizas, margas, dolo-mas), donde la porosi-dad (huecos y cavernas)se desarrollan en formasecundaria por disolu-cin del carbonato.El agua en estos acu-feros circula por entrelos huecos con una ve-locidad mayor que enlos acuferos porosos ofracturados (Fig. 9).

    Fig. 7. Acufero poroso Fig. 8. Acufero fisurado Fig. 9. Acufero krstico

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 23

    El agua subterrnea puede moverse por los poros o espacios originales de

    la roca (porosidad primaria) o por fisuras o cavidades de disolucin, originadas

    posteriormente a su formacin (porosidad secundaria) (Fig. 10).

    Laporosidad primaria ocurre en rocas sedimentarias, dando origen a los acu-

    feros porosos.

    La porosidad secundaria est asociada a los llamados medios anistropos,

    originando acuferos fisurados (fracturas y fisuras en rocas gneas y metamrfi-

    cas) y acuferos krsticos (huecos y cavernas por disolucin de rocas carbonti-cas). En rocas sedimentarias consolidadas, la presencia de porosidad secunda-

    ria puede ser a veces la nica forma de almacenar o circular el agua.

    ROCAS GNEAS: son las rocas formadasa partir del enfriamiento y cristalizacin delmagma. Pueden ser extrusivas si su enfria-miento y cristalizacin es en superficie (ro-cas volcnicas, ej. Basalto, Andesita, etc) o

    intrusivas si su enfriamiento y cristalizacinfue en el interior de la corteza (rocas plut-nicas, ej. Granito, Diorita, Gabro, etc).

    ROCAS METAMRFICAS: rocas gneas osedimentarias que debido a cambios en lascondiciones fsicas (temperatura y presin)o qumicas, modifican su estructura origi-

    nando una nueva roca (ej. Esquistos,Gneiss, Mrmoles, Cuarcitas, etc).

    ROCAS SEDIMENTARIAS: constitui-das por la acumulacin y consolida-

    cin (litognesis) de restos de rocaspreexistentes, transportadas por laaccin del viento, del hielo o del agua(ej. Areniscas, Loess, Arcillas) o por elresultado de precipitacin de diferen-tes compuestos qumicos (ej. Calizas,Dolomas, Margas).

    Fig. 10.Arenisca con doble porosidad,primaria o intergranular ysecundaria por fracturacin

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    24 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    3.1. Propiedades fsicas de los acuferosLas propiedades de los acuferos, son imprescindibles para conocer la capacidad

    de almacenar y transmitir agua, y as poder establecer un modelo real de comporta-miento del agua subterrnea. Aqu se mencionarn la porosidad, la transmisividad, lapermeabilidad, y el coeficiente de almacenamiento.

    Porosidad:es la relacin entre el volumen de vacos y el volumen total de la rocao suelo. Se puede expresar en porcentaje, multiplicando el valor de la porosidad por100 (fig. 11 y Tabla 3).

    Donde:m = Porosidad totalVv = Volumen de vacos m= Vv/VtVs= Volumen de slidos

    Vt = Vv + Vs Volumen totalPorosidad efectiva: es la razn entre el volumen de agua efectivamente liberado y elvolumen total de la misma (Tabla 3).

    Donde:me = Porosidad efectivaVd = Volumen de agua drenada por gravedad me= Vd/VtVt = Volumen total

    EN LA POROSIDADINFLUYEN VARIOSFACTORES:

    Forma de los granos,

    que determina

    la forma y

    dimensiones de

    los poros.

    Disposicin de

    los granos en

    el espacio

    (empaquetamiento).

    Tamao del grano.

    Fig. 11. Microfotografa de arenisca de laFormacin Rivera. Clastos de cuarzo con ptina

    de hematita sobre la superficie. Los poros seencuentran ocupados por resina azul

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 25

    Ley de Darcy: expresa la pro-porcionalidad entre el caudalde escurrimiento (volumenpor unidad de tiempo) de unlquido que circula a travs deun medio poroso y el gradien-

    te hidrulico (i), que es la rela-cin entre 2 cargas hidrulicasy la distancia recorrida.

    Permeabilidad o Conducti-vidad hidrulica (K): Se re-fiere a la facilidad que tieneun acufero en dejar pasar elagua a su travs. Dependede las caractersticas del me-

    Tabla 3. Valores de porosidad totaly eficaz en funcin del materialMATERIAL POROSIDAD POROSIDAD

    TOTAL (%) EFICAZ (%)

    Rocas masivas 0,3 -8 0,2 -0,5

    Rocas volcnicas 2 -30 1-20

    Rocassedimentariasconsolidadas 5-20 1-10

    Rocassedimentariassueltas 25-50 2-25

    Tabla 4. Valores de permeabilidaden diferentes terrenos naturales

    Tabla 5. Valores de permeabilidad y capacidad de drenaje

    Calificacin Buenos acuferos Acuferos pobres ImpermeablesCapacidad de drenaje Drenan bien Drenan mal No drenan

    Permeabilidad (m/da) 104 103 102 101 1 10-1 10-2 10-5 10-4 10-5 10-6

    Gravalimpia

    Arena limpia;mezcla degrava y arena

    Arena fina; arena arcillosa;mezcla de arena , limo yarcilla; arcillas estratificadas

    Tipo deterreno

    Arcillas nometeorizadas

    Valores normales de K en terrenos naturales (m/da)

    Grava limpia 1000Arena gruesa limpia 1000 a 10Arena fina 5 a 1Arena limosa 2 a 0,1

    Limo 0,5 a 0,001Arcilla

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    26 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Conocer los componentes disueltos o en otras formas del agua subterrnea esuna de las caractersticas ms importantes a determinar. La presencia y con-

    centracin de determinados compuestos hace que el agua subterrnea se di-

    ferencie de otras.

    Los procesos y factores que influyen en la evolucin de la calidad de las aguas

    subterrneas pueden ser intrnsecos o extrnsecos al acufero. En principio, el agua

    subterrnea tiende a aumentar las concentraciones de sustancias disueltas a medida

    que se infiltra y aumenta su recorrido en los distintos acuferos. Adems de otros fac-

    tores que interfieren en la composicin del agua, como clima, composicin del aguade recarga, tiempo de contacto del agua con el medio fsico, etc, adems de la conta-

    minacin causada por el hombre.

    Caractersticas fsicasTemperatura: poco variable y responde a la media anual de las temperaturas at-

    mosfricas del lugar. En profundidad depende del gradiente geotrmico, que aumen-

    ta 1 cada 30m de profundidad.

    Conductividad elctrica: Es la medida de la facilidad de un agua para conducir la

    corriente elctrica y su valor aumenta con el tenor de sales disueltas en forma de io-

    nes. En aguas subterrneas los valores de conductividad son del orden de 10-6 mhos/

    cm, o micromho/cm (mhos/cm a 25C). Este parmetro aumenta con la temperatura.

    Color: Es el resultado de las sustancias disueltas en agua, principalmente prove-

    nientes de la disolucin de la materia orgnica.

    Olor y sabor: Estn ntimamente relacionados entre s y frecuentemente lo que se

    llama gusto es realmente percibido como olor. Son parmetros subjetivos, pero en

    general se puede decir que aguas con ms de 300 mg/l de cloruros tienen sabor sala-

    do, con ms de 400 mg/l de SO4

    -2 tienen sabor salado y amargo, etc.

    Turbidez: es la dificultad del agua para transmitir la luz y se debe a la presencia de

    slidos en suspensin (limos, arcillas, materia orgnica, etc) que dificultan el pasaje

    de la luz.

    Caractersticas qumicas del Agua Subterrnea4

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 27

    Caractersticas qumicaspH: es la medida de la concentracin de hidrogeniones del agua o de la solucin,

    estando controlado por las reacciones qumicas y por el equilibrio entre los iones pre-sentes. En agua subterrnea vara entre 6,5 y 8,5.

    Demanda qumica de oxgeno (DQO): mide la capacidad de un agua de consumiroxgeno durante procesos qumicos. Los valores comunes en las aguas subterrneasse sitan de 1 a 5 mg/l de O

    2.

    Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO): es la medida de la cantidad de oxgenonecesario para consumir la materia orgnica contenida en el agua mediante procesosbiolgicos aerbicos. Es una medida importante de la contaminacin del agua y debereferirse a un cierto tiempo (24 horas, 5 das, etc). Valores superiores a 1 ppm de O

    2

    indican contaminacin.

    Constituyentes inicos principales y secundariosLa gran mayora de las sustancias disueltas en agua subterrnea se encuentran en

    estado inico. En el agua subterrnea los cationes y los aniones fundamentales sonlos siguientes:

    Cationes: Sodio (Na+), Potasio (k+), Calcio (Ca+2), Magnesio (Mg+2).

    Aniones: Cloruro (Cl-), Sulfato (SO4-2), Bicarbonato (HCO-3) Carbonato (CO

    3-2), Nitrato

    (NO3

    -).

    El potasio, el nitrato y el carbonato suelen considerarse dentro de los iones funda-mentales aunque sus concentraciones sean pequeas.

    Los constituyentes minoritarios, se encuentran en concentraciones inferiores al 1%

    en relacin a los iones fundamentales. Algunos de estos constituyentes son: Boro (B+3),Bromuro (Br-), Compuestos fenlicos, Fosfato (PO

    4-3), Manganeso (Mn), Slice (Si), Cir-

    cn (Zr+2), y Cobre (Cu+), Hierro (Fe+2).

    Dentro de los constituyentes txicos y carcingenos, se encuentra el Arsnico (As),Bario (Ba+2), Cadmio (Cd+2), Plomo (Pb), Fluoruros (F-), y Selenio (Se).

    Con respecto a los gases disueltos en el agua, los principales son el oxgeno disuel-

    to (O2), Gas Carbnico (CO2) y el Gas Sulfdrico (H2S).

  • 7/30/2019 Manual de Agua Subterranea Bajo

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    28 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    La composicin qumica del agua subterrnea se determina a partir del muestreodel agua, primeramente en el campo, con la medicin de algunos parmetrosfsicos y qumicos y posteriormente en el laboratorio.

    La toma de muestras requiere seguir con algunos procedimientos que se encuen-tran dentro de los protocolos de muestreo de los laboratorios para garantizar la vali-dez de la muestra y para asegurar la representatividad del agua del acufero que estsiendo estudiado.

    Es importante antes de muestrear tener en cuenta:1. Cual es el objetivo del muestreo.2. Definir los parmetros que voy a analizar en funcin del objetivo del

    muestreo.3. Haber seleccionado previo al muestreo el laboratorio que analizar la muestra

    y que cuente con los instrumentos necesarios para las mediciones.Hay laboratorios que carecen de instrumentacin, siendo imposible ladeterminacin de algunos parmetros qumicos.

    4. Conocer el protocolo de muestreo del laboratorio seleccionado, ya que

    ser este quien analice las muestras. Muchas veces es el laboratorio quienentrega los frascos de muestreo o da algunas indicaciones especficas comovolmenes necesarios a muestrear, etc.

    5. Contar con envases adecuados, en cuanto al material y al volumen, en funcinde los parmetros a analizar. Cada laboratorio tendr sus requisitos en cuanto a

    volumen necesario para realizar las determinaciones y en la preparacin de los

    envases (stos pueden ser envases enjuagados especialmente en el laboratorio

    o se les puede aadir un aditivo al momento del muestreo); contar con etiquetas,

    lpices indelebles, conservadora para refrigerar la muestra, Gps para determinarlas coordenadas de la muestra, e instrumental para las mediciones en campo.

    6. La entrega de las muestras al laboratorio debe ser en el menor tiempoposible. Se deben conocer los tiempos mximos de entrega de la muestraestablecidos por el laboratorio, evitando que la muestra se torne inservible.Esto se debe a que hay parmetros que se volatilizan o reaccionan con elenvase, modificando as su concentracin.

    7. Todo envase debe estar etiquetado, con nombre, fecha y hora, coordenadas

    de la muestra y lugar.En el momento del muestreo, se debe asegurar que el agua que se colectasea la del acufero y no la almacenada en tanques, caeras o tubera del

    Muestreo de Agua Subterrnea5

  • 7/30/2019 Manual de Agua Subterranea Bajo

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 29

    pozo. Para ello, si se muestrea agua de pozo se deber dejar circular el agua mien-tras se bombea hasta que el agua extrada sea la contenida en el acufero y no ladel pozo. Es imprescindible conocer las caractersticas del acufero del cual se esttomando la muestra.

    Anlisis bacteriolgicosEn la toma de muestras para anlisis bacteriolgicos se deber aumentar los con-troles, siguiendo estrictamente el protocolo de muestreo del laboratorio de manerade minimizar las posibles contaminaciones externas. Se deber utilizar envases es-terilizados, refrigerar la muestra, y llevarla en el menor tiempo posible al laboratorioseleccionado. Hay algunos laboratorios que proporcionan los envases ya estriles, delo contrario se deber adquirir en farmacias o drogueras y evitar sacarlo de la fundade naylon que lo contiene hasta el momento de la toma de la muestra.

    De manera general hay que considerar:1. Abrir la canilla de la que se va a extraer la muestra, dejando correr el agua

    por lo menos 10 minutos, regulando la salida de agua de modo que no seademasiado violenta.

    2. Lavar la salida del grifo y luego quemar la parte interna de la canilla con unhisopo empapado en alcohol (nunca queroseno o nafta), evitando que elcalentamiento sea excesivo y provoque deterioros.

    3. Abrir la canilla con cuidado de no tocar la parte desinfectada y regulando lasalida del agua.

    4. Llenar el frasco hasta sus cuatro quintas partes con el agua, nunca hasta laboca.

    5. Etiquetar, indicando el nombre del remitente, lugar, fecha y hora deextraccin, y las coordenadas cartogrficas de la fuente de agua.

    Mediciones a realizar durante el muestreo, in situDurante el muestreo se deber, siempre que se pueda, medir el pH para conocer la

    acidez del agua, la temperatura para determinar posibles variaciones en el acufero yla conductividad elctrica que nos da una idea indirecta del grado de salinidad.

    Para obtener estas medidas se utilizan instrumentos porttiles o de bolsillo. Son defcil utilizacin, precisos y la lectura es directa. Hay que tener en cuenta que luego de

    varias mediciones estos instrumentos necesitan calibracin.

  • 7/30/2019 Manual de Agua Subterranea Bajo

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    30 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Desde el punto de vista hidrogeolgico la calidad del agua subterrnea es tanimportante como la cantidad explotable. La disponibilidad de los recursos h-dricos subterrneos para determinados tipos de uso depende fundamental-

    mente de la calidad fsico qumica, biolgica y radiolgica.La calidad del agua es definida por su composicin y por el conocimiento de los

    efectos que pueden causar sus constituyentes. El conjunto de todos los elementosque la componen permiten establecer patrones de calidad de agua, clasificndola asde acuerdo con los lmites establecidos y los usos para la que es apta (humano, agr-cola, industrial, o abrevadero de ganado).

    6.1. Agua subterrnea destinada al abastecimiento humanoEl agua destinada para el consumo humano, debe presentar caractersticas fsicas,

    qumicas y biolgicas, que no perjudiquen la salud del ser humano. Para ello se esta-blecen normas de potabilidad, donde se indican las concentraciones mximas acep-tables y mximas admitidas.

    En Uruguay, para determinar la aptitud del agua para consumo humano se empleala norma establecida en el Decreto 253/79 incorporada al Reglamento Bromatolgi-co Nacional (315/94)*. Adems se utilizan, los estndares de la Agencia de ProteccinAmbiental de los Estados Unidos (EPA) y los de la Organizacin Mundial de la Salud(OMS).*(Decreto 285/2009 de 15 junio 2009. (D.O 25 junio 2009). Modifica Reglamento Na-cional aprobado por Decreto 315/94)

    6.2. Agua subterrnea destinada al riegoLa aptitud del agua subterrnea destinada para la actividad agrcola vara segn

    el cultivo, pero generalmente debe contener pocos cloruros, sulfatos y los nitratos nodeben superar el lmite de potabilidad establecido. Adems existen otros factores queinfluyen en la aptitud del agua para el riego como la permeabilidad, calidad del sueloy el sistema de riego.

    En Uruguay es el Decreto 253/79, que establece la aptitud de agua para riego enfuncin de las concentraciones inicas en distintas clases (ver Anexo).

    De manera general y para determinar la aptitud del agua para el riego, se utiliza el

    diagrama tomado del U.S. Salinity Laboratory Staff (1954), que relaciona el ndice SAR(concentracin relativa de sodio con respecto al calcio y al magnesio) y la conductivi-dad elctrica (en mmhos/cm a 25C) del agua (Fig. 12).

    Calidad del Agua Subterrnea6

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 31

    La frmula para determinar el ndice SAR o RAS, es la siguiente:

    SAR= rNa/rCa +rMg/2 (r=meq/l).

    La conductividad elctrica del agua se obtiene directamente en el campo utilizan-do un conductivmetro de bolsillo o porttil. Es necesario realizar la correccin de laconductividad a 25 C, por ello es necesario medir simultneamente la temperaturadel agua.

    Fig. 12.Diagrama para

    clasificar lasaguas de riego.U.S. SalinityLaboratory Staff(1954)

  • 7/30/2019 Manual de Agua Subterranea Bajo

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    32 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    El diagrama de SAR, se divide en 16 campos. El eje de las abscisas (x) donde se re-presenta la conductividad, se divide en cuatro clases (bajo, medio, alto y muy alto) y eleje de las ordenadas (y) que representa el ndice SAR, se divide igualmente en cuatroclases (bajo, medio, alto y muy alto) (tabla 6).

    6.3. Agua subterrnea destinada al abrevadero de ganadoEl agua subterrnea destinada al abrevadero de ganado debe presentar caracters-

    ticas fsicas, qumicas y biolgicas que no perjudiquen la vida del animal, stas carac-tersticas son similares a las destinadas para consumo humano.

    6.4. Agua subterrnea destinada a la industriaEl agua subterrnea destinada a la industria, adquiere distintos usos que son fun-

    cin del tipo industria. Las caractersticas ms importantes en cuanto a limitacin

    para el uso son la agresividad y la incrustacin, originando serios problemas en losequipamientos. Hay que tener en cuenta que el agua destinada a este uso no debedificultar los procesos industriales requeridos.

    Tabla 6. Clases de agua correspondiente al diagrama SAR

    C1 Agua de baja salinidad, apta para el riego en todos los casos.Inconvenientes en suelos de muy baja permeabilidad.

    C2 Agua de salinidad media, apta para el riego. Cultivos tolerantes a lasalinidad.

    C3 Agua de salinidad alta, puede utilizarse en suelos con buen drenaje.

    Cultivos muy tolerantes a la salinidad.

    C4 Agua de salinidad muy alta, que en muchos casos no es apta parael riego. Solo debe usarse en suelos muy permeables y con buendrenaje.

    S1 Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayorade los casos.

    S2 Agua con contenido medio en sodio, con cierto peligro deacumulacin de sodio en el suelo (especialmente en los de texturafina) y de baja permeabilidad.

    S3 Agua con contenido alto en sodio, con alto peligro de acumulacin desodio en el suelo

    S4 Agua con contenido muy alto en sodio, no se aconseja para el riegoen general

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    La contaminacin es la alteracin de las propiedades fsicas, qumicas y/o biol-gicas del agua por la accin de procesos naturales o artificiales que producenresultados indeseables. La contaminacin puede ser natural artificial y sta

    ltima directa o inducida (Auge, 2006).

    Natural: Es la producida por contacto con formaciones sedimentarias marinas y sa-linas o por yacimientos metalferos, radioactivos y/o petrolferos. En estos casos seincorpora al agua subterrnea, las sustancias que integran estas formaciones.

    Artificial: Es la ms comn y se la puede clasificar de acuerdo al sitio donde se produ-ce (urbana y rural) o a la actividad que la genera (domstica, industrial, agropecuaria)(Fig. 13).

    Artificial urbana: Se genera por vertidos domsticos, perdidas en redes cloacales, lixi-viados de vertederos, lixiviados de la industria, etc.

    Fig. 13. Actividades que provocan contaminacin del agua subterrnea.

    Contaminacin del Agua Subterrnea7

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    Artificial rural: Se genera debido al empleo indiscriminado de agroqumicos, a causade efluentes no tratados de tambos, corrales, etc.

    Artificial inducida: Se genera por salinizacin de un acufero, debido a una sobreex-plotacin de pozos en reas costeras.

    La contaminacin del agua subterrnea es ms difcil de detectar que la del agua su-perficial debido a que no est visible, provocando mayor duracin del contaminanteen el medio, una vez detectada es posible que haya afectado a una gran proporcindel acufero. Una vez que se determina la contaminacin del agua, se debe identificarla fuente de contaminacin y por lo tanto el contaminante, su movilidad, su toxicidady su persistencia.

    7.1. Microorganismos en el agua subterrneaLas bacterias son los organismos ms comunes que se pueden encontrar en el

    agua subterrnea. Cumplen un rol fundamental en el ciclo de la materia orgnica. Lasbacterias nitrificantes son las ms frecuentes, siendo la nitrificacin la oxidacin delamonio (NH

    4+), a nitrato (NO

    3-) por la accin del oxigeno atmosfrico (O

    2) utilizado por

    las bacterias. Partiendo de amonio (NH4

    +), se pasa a nitrito (NO2

    -) (bacterias del gneroNitrosomonas) y luego a nitrato (NO

    3-) (bacterias del gnero Nitrobacter).

    Contaminacin por NitratosLa contaminacin por nitratos se ha convertido en una de las principales causas

    de deterioro del agua subterrnea, observndose en mbitos rurales y urbanos. Enel campo deriva principalmente de la bosta y orn existentes en los tambos y corra-les, y proveniente de los pozos negros. La contaminacin por nitratos en Uruguayes generalmente puntual o localizada vinculada principalmente a tambos y a feddlot, pero se hace difusa cuando deriva del excesivo uso de fertilizantes en grandesextensiones y con riego excesivo.

    El lmite superior de nitratos en el agua subterrnea es de 45 mg/l, valores supe-riores indican contaminacin. Las enfermedades relacionadas a este in provocanla llamada enfermedad del nio azul (metahemoglobinemia), adems de diarrea,clera, hepatitis, fiebre tifoidea, etc.

    Contaminacin por materia orgnica (coliformes fecales):La contaminacin del agua subterrnea por coliformes fecales se produce cuan-

    do se introducen estas bacterias en ella. El 99,9% de las bacterias fecales desapare-cen entre los 10 y 50 das de trnsito en el acufero (IGME, 1991 en Escuder, R. et al.2009).

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 35

    La zona no saturada es la primer barrera protectora frente a la contaminacin, yaque la infiltracin se inicia en esta zona, siendo los suelos ms protectores los msarcillosos; posteriormente y ya en la zona saturada, el tiempo de transito depende-r del tipo de acufero. La distancia entre la fuente de contaminacin y el pozo esfundamental, por lo que una mayor distancia del pozo a la fuente de contaminacin

    provocara un mayor tiempo de transito con mayor probabilidad de eliminacin ymenor concentracin del contaminante en el agua. Pozos sin cementar favorecen laentrada de agua superficial contaminada directamente hacia el acufero.

    7.2. Proteccin del agua subterrnea frentea la contaminacin

    Considerando que el agua subterrnea tiene una dinmica mucho ms lenta encomparacin con el agua superficial, los procesos de contaminacin insumirn tiem-

    pos mucho ms prolongados en producirse y en manifestarse (aos).Es por esto que las medidas de proteccin del agua subterrnea frente a la conta-

    minacin deben estar orientadas a la prevencin del recurso.

    A continuacin se citan algunas medidas a tener en cuenta:

    Cementacin en los pozos debe ser una prctica que nunca debe faltar durantela construccin de la obra, aislando posibles niveles contaminados y evitando

    la entrada de aguas superficiales hacia el interior del pozo por el espacio anularque se origina entre la perforacin y la tubera.

    En tambos es imprescindible el tratamiento de los efluentes, evitando de estamanera contaminacin con nitratos y con coliformes fecales.

    Uso controlado y responsable de agroqumicos en la actividad agropecuaria.

    No utilizar pozos brocales como pozo negro o basurero.

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    El agua subterrnea se capta principalmente a travs de pozos verticales, queson los ms difundidos a nivel mundial y a travs de pozos horizontales comogaleras filtrantes y zanjas de drenaje.

    Un pozo, es una obra compleja, que se proyecta y se construye para obtener aguasubterrnea de un acufero, con el objetivo de satisfacer una demanda determinada.La vida til de un pozo puede ser de dcadas, y una vez agotada se debe proceder alabandono del pozo mediante el sellado.

    8.1. Pozos verticalesAbiertos, excavados o brocales: Son pozos someros de construccin manual o

    ligeramente mecanizada y con dimetros relativamente grandes (> 1m). Es posibleexcavar hasta alcanzar el nivel fretico Fig. 14.

    Perforados o tubulares: Son los pozos ms utilizados para captacin de agua sub-terrnea, se los conoce tambin como pozos semisurgentes. Son generalmente dedimetro reducido de 6 a 12 pulgadas de dimetro, su construccin se realiza me-

    Fig. 14. Pozo excavado, perforado yaprovechamiento directo de manantial

    diante el empleode maquinas per-foradoras con di-ferente sistema deacuerdo al materialdel acufero a atra-vesar Fig. 14.

    Captacin del Agua Subterrnea8

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 37

    8.2. Mtodos de perforacinLos mtodos de perforacin de pozos ms utilizados en la actualidad son el mto-

    do de percusin con cable, rotacin y rotopercusin (tabla 7). La eleccin de cada unode ellos se define en funcin del tipo de material a atravesar (geologa del rea), delcaudal requerido en funcin de la demanda a satisfacer, de la profundidad del pozo y

    de los dimetros de perforacin y de las ventajas particulares de cada mtodo (facili-dad y rapidez en la construccin del pozo, equipo requerido, facilidad de penetracino mejor proteccin contra la contaminacin, etc).

    Perforacin a percusin por cableConsiste en el golpeteo repetido de un martillo o trepno (que es la herramienta

    de corte) sobre la roca, para poder avanzar. El material triturado se extrae del pozocon una herramienta diseada para este fin (cuchara).

    Este sistema es utilizado para la construccin de pozos tanto en terrenos consoli-dados como no consolidados, dependiendo en gran medida el resultado de la perfo-racin de la experiencia del perforador.

    Tabla 7.Comparacin entre los diferentes mtodos de perforacin

    Ventajas Mtodo Mtodo Mtodo a percusin

    rotativo de rotopercusin con cable

    Tiempo empleadoen perforar o avance 10 a 50 m/da 40 a 50 m/da 1 a 10 m/da

    Tipo de material Terrenos Principalmente rocas Todo tipo de terrenosque puede atravesar sedimentarios duras (granticos)

    Facilidad en determinar Baja. Se enmascaran Alta. Se determinan Alta. Se determinannapas portadoras debido al uso de lodo fcilmente fcilmente

    de perforacinTubera de maniobra No necesita Imprescindible en Imprescindible en de

    determinados materiales terminados materiales

    Muestreo Pobre Regular Bueno

    Ventajas Alcanza grandes El ms rpido en Simplicidad del mtodo.profundidades y realiza roca dura. Adaptable a todo tipopozos de gran dimetro de terrenos.

    Inconvenientes Enmascara todos los No perfora en materiales Avance lentoaportes de agua no consolidados en rocas duras

    Calidad constructiva Buena Buena Buena

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    Perforacin a rotacinConsiste en la trituracin de la roca por medio de una herramienta de corte girato-

    ria (tricono) que desgasta la roca (fig.15). El material triturado es extrado mediante elarrastre con agua o lodo.

    Este sistema es utilizado para la construccin de pozos en terrenos no consolida-

    dos como gravas, arenas o limos.

    Perforacin a rotopercusinEs el mtodo ms utilizado, incluso en Uruguay donde en los ltimos aos las em-

    presas de perforacin han empezado a incorporar estos equipos, por su versatilidad yrapidez en terrenos granticos (fig. 17).

    Antes de la aparicin del martillo de fondo (herramienta de corte), el mtodo rota-tivo no se aconsejaba para la perforacin de rocas consolidadas, lo que haca a esteequipo algo limitado, sobre todo en pases como Uruguay donde una extensa partedel territorio est formado por rocas cristalinas, aflorando o a poca profundidad.

    La incorporacin del martillo de fondo y una unidad neumtica o compresor aequipos de rotacin, proporcion una capacidad muy importante hacindolos aptos

    para todo tipo de terrenos (fig. 16).

    MARTILLO DE FONDO: herramienta decorte utilizada en equipos rotopercusores.El dimetro de la herramienta a utilizar,es funcin del dimetro de la perforacinproyectada en el anteproyecto de pozo.

    TRICONO: herramienta de corteutilizada en equipos de rotacin.

    El dimetro de la herramienta autilizar, es funcin del dimetro

    de la perforacin proyectada en elanteproyecto de pozo.Hay distintos tipos segn el material

    de corte.

    Fig. 16. Martillo

    Fig. 15. Tricono

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 39

    BARRAS: Son barras huecas deigual largo, que comunican larotacin al martillo y conducen elaire para perforar.

    Fig. 17. Mquina perforadora.Mtodo de rotopercusin

    Fig. 18. Barras

    Fig. 19.

    Operario realizandomaniobras durante laperforacin

    La perforacin se realiza por la accin combinada del martillo de rotacin y per-cusin rompiendo y triturando la roca. En este caso se sustituye el fluido lquido poraire y la bomba de lodos por un compresor con la suficiente potencia para mover laherramienta y retirar el material cortado. Las limitaciones de este mtodo estn en eltamao del compresor, el tipo de martillo y la dureza de la roca.

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    40 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Antes de realizar una perforacin es necesario contar con un Estudio Hidro-geolgico y proyecto de pozo que nos indique la factibilidad de obtencin deagua subterrnea, la ubicacin del pozo y el diseo del mismo en funcin del

    objetivo buscado. Estos estudios deben ser realizados por licenciados en geologa(que son los profesionales competentes) siguiendo criterios tcnicos y cientficos. Hayque destacar aunque se mencionar ms adelante que durante la construccin de lospozos es imprescindible la presencia de un Gelogo director de obra, quien ser elresponsable de la correcta ejecucin de la obra.

    1. La ubicacin del predio y la forma de acceso de manera detallada. La ubicacin delpozo, especificando las coordenadas cartogrficas x, y, z). Si es posible indicar unasegunda opcin.

    2. La geologa del rea, indicando las formaciones encontradas. Es imprescindiblecontar con fotos areas escala 1:20.000 o imgenes satelitales con buena resolu-cin para poder realizar la fotointerpretacin del rea de estudio. En el caso deacuferos fracturados, debido a que el agua circula a travs de las fracturas hay queindicar fallas y fracturas observadas (fig.20).

    3. Determinar la hidrogeologa del rea. El acufero a explotar.4. Antecedentes perforaciones vecinas (indicando nombre a quien pertenece, ubica-

    cin (x e y), Profundidad total, Nivel Esttico y Caudal).5. Anteproyecto constructivo del pozo. Debe contener:

    Objetivo de la obra

    Fig. 20. Fotointerpretacin a escala1:20.000

    El Estudio Hidrogeolgico debe contener:

    Seleccin del mtodo de perforacin.Tipo de rocas previstas a ser

    perforadas.

    Profundidad estimada de la obra. Dimetros de perforacin yentubacin.

    Disposicin de filtros. Materiales que sern utilizados

    definitivamente en el pozo. Caudal previsto a extraer. Medidas de proteccin del pozo.

    Sellado de los primeros metros.

    Estimacin en el costo de la obra6. Asesoramiento en el costo de la obra a

    la hora de seleccionar la empresa.

    Estudio Hidrogeolgico y Proyecto de Pozo9

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 41

    En Uruguay, todos los pozos que se construyan con el fin de captar agua subterr-

    nea tienen que realizarse de acuerdo al Decreto n 86/04 y sus posteriores modi-ficaciones Norma Tcnica de Construccin de Pozos Perforados para Captacin

    de Agua Subterrnea (se adjunta en el Anexo).

    Diseos de pozos en funcin del tipo de acufero.A continuacin se presentan distintos diseos constructivos de pozos de acuer-

    do al tipo de acufero que se considere. Los pozos en acuferos porosos, general-mente necesitan ser totalmente entubados, los pozos en acuferos fracturados se

    entuban parcialmente y los pozos mixtos, son una combinacin de los anteriores(Fig. 21.)

    Fig.21. Diseos de pozos en funcin del terreno

    Construccin de pozos10

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    42 M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea

    Consideraciones a la hora de seleccionar una empresa perforadoraAntes de seleccionar la empresa perforadora se recomienda contar con un estudio

    hidrogeolgico y proyecto de pozo previo a la realizacin de la obra, lo que deter-minar la factibilidad de obtencin el agua subterrnea, el alcance de los objetivosprevistos y la estimacin del costo de la misma.

    La empresa debe tener licencia de perforador al da, otorgada por la DireccinNacional de Agua (DINAGUA), antes direccin Nacional de Hidrografa (DNH).

    La empresa debe cumplir con el Decreto 86/2004 y sus posterioresmodificaciones.

    Se debe conocer la capacidad operativa de la empresa, esto permitirdeterminar el tiempo que se demorar en realizar la obra.

    Manejar como mnimo tres presupuestos y asesorarse sobre todos los costosque tendr la construccin del pozo (metro de perforacin, costo tubera en

    funcin del material, cementacin, ensayo de bombeo, traslados, etc). La empresa debe cumplir con el proyecto de pozo establecido en el estudio

    hidrogeolgico, por eso es imprescindible la supervisin de la obra en elcampo.

    Consultar si la empresa otorga garanta de caudal (caudal mnimo determinadopor ensayo de bombeo) y cual es la garanta constructiva de la obra (en aos).

    Fig.22. Perforador durante la construccin de un pozo.

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 43

    Se realiza siguiendo el proyecto de pozo definido anteriormente a la construc-cin de la obra. Se debe destacar que el pozo es una obra de captacin de aguasubterrnea, que permanece oculta varios metros bajo la superficie, con pocas

    probabilidades de verificar su calidad constructiva o la de los materiales que la com-ponen luego de finalizada la obra. Los inconvenientes de una mala construccin, seevidencian a mediano y largo plazo, limitando en la mayora de los casos la posibili-dad de reclamo.

    +

    Antes del comienzo de la obra1. Verificar la correcta ubicacin del pozo.2. Verificar el equipo de perforacin, maquinaria adecuada, dimetros de

    martillos adecuados, tuberas adecuadas, compresor, etc.3. Acordar el seguimiento de la perforacin junto con el perforista en el caso de

    profundidad de muestreos, anotacin de los tiempos de avance, etc.

    Durante la ejecucin de la obra1. Controlar los dimetros de perforacin que sean los adecuados para laposterior colocacin de tuberas y prefiltro en el caso que corresponda.

    2. Controlar los metros, dimetros y el material del entubado (acero, PVC, color,dimetro, espesor de la pared, etc).

    3. Definir cantidad y tipo de filtros (para pozos en acuferos sedimentarios) deacuerdo a las napas de agua alumbradas.

    4. Control sobre las uniones de las tuberas.5. Control de las tomas de las muestras y descripcin de las mismas.6. Control de la profundidad.7. Verificar que se realice una correcta cementacin, debe estar presente el

    tcnico durante esta fase.

    Posterior a la ejecucin de la obra1. Verificar que se realice un correcto desarrollo del pozo.2. Verificar la profundidad del pozo (fondo del pozo).3. Indicar el nivel de agua o nivel esttico (NE).4. Verificar caudal declarado mediante ensayo de bombeo. Anotar las medidas

    de los descensos y los tiempos en las planillas de bombeo, as como tambin

    las variaciones en los caudales.5. Controlar terminacin de la proteccin del pozo en superficie.6. Determinar la profundidad de colocacin y caractersticas de la bomba.

    Supervisin de Pozo en Campo11

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    Dimetros de perforacinLa perforacin se realiza siguiendo el proyecto constructivo definido en el Estudio

    Hidrogeolgico, que es funcin del objetivo de la obra. Los dimetros de perforacinson funcin de la tubera de revestimiento final (si fuera necesario colocar filtro, hayque considerar el espesor del prefiltro) y de una adecuada cementacin.

    Tubera: metros y material del entubadoAl igual que en el punto anterior, el seguimiento en sta etapa requiere el control

    de los metros y material de la tubera, que considera dimetros y espesores de la pa-red, de acuerdo a lo planteado en el proyecto de pozo. El material se elige en funcinde la calidad del agua subterrnea (si es agresiva o no) y si sta ir unida a una tuberafiltrante (filtros). La tubera cumple la funcin de sostener las paredes de la perfora-cin y conducir el agua de los acuferos hacia la superficie.

    Los pozos pueden ser parcialmente revestidos en caso de acuferos fisurados o to-

    talmente revestidos en acuferos porosos, donde la tubera estar unida a los filtros. Latubera debe ser normada y adecuada para revestimiento de pozo (fig. 23 y 24).

    Fig. 24.

    Tubera normadapara revestimientode pozo

    Fig. 23.Tubera sanitariano apropiada pararevestimiento de pozo

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    Filtro y Pre-filtroTienen la funcin de permitir la entrada de agua sin el pasaje de arena, pero sin

    que sta obstruya las aberturas. La eleccin del filtro, de sus aberturas y de la canti-dad del mismo, es funcin de la granulometra de la arena y grava y del espesor delacufero. Los filtros deben estar bien dimensionados ya que stos condicionarn el

    caudal especfico del pozo. Hay que destacar que los filtros deben ser del mismo ma-terial que la tubera ciega a la que estarn unidos. Fig. 25 y 26.El pre-filtro, es grava seleccionada, que se coloca entre el filtro y el acufero. La fun-

    cin es retener arena muy fina, evitando que salga junto con el agua cuando se bom-bea el pozo.

    Fig. 26. Filtro dePVC. Largos de 2 y

    4 m. Ranuras de 0.5y 0.75 mm. Clase

    liviana, estndar yreforzada.

    Fig. 25. Filtro de ranuracontinua.En acero inoxidable,galvanizadoo acero crudo. Largohasta 6 m.

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    CementacinEs la unin de la tubera de revestimiento con la pared del pozo, con una pasta de

    cemento y arena. Los objetivos principales son evitar la entrada de aguas superficialesposiblemente contaminadas hacia el interior del pozo y aislar acuferos superficialescontaminados.

    Segn la norma de construccin de pozos, la cementacin en pozos parcialmenterevestidos alcanzar hasta el encaje del tubo de revestimiento con la roca sana, alcan-zando como mnimo una longitud de 10 m desde la superficie del terreno.

    En la figura 27 se observa un pozo mal construido, el dimetro de perforacin esincorrecto no permitiendo la fase de cementacin.

    DesarrolloUna vez terminado el pozo, colocacin de tubera definitiva y la correspondiente

    cementacin se procede al desarrollo del pozo, que generalmente se realiza median-te aire comprimido. El objetivo principal es extraer restos de lodo (si se trabajo conrotacin), extraer restos de material y material fino y tratar de obtener el mayor caudalespecfico posible.

    Un desarrollo insuficiente o una falta del mismo, ocasiona deterioros en el equipode bombeo y obstruccin de filtros por la posible entrada de arena fina, que se hubie-se eliminado con un desarrollo adecuado.

    Cuando el desarrollo se realiza en pozos antiguos para restablecer la profundidadinicial y/o el caudal especfico disminuido a causa de las incrustaciones, se est reali-zando una rehabilitacin del pozo.

    Fig. 27. Pozo sin cementar

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    Terminacin en superficieConsiste en una losa de hormign, realizada con una mezcla de cemento, arena y

    grava en proporciones 1:2.3. La losa tendr un metro de lado por 0,25 metros de altu-ra, con una pendiente desde el centro hacia los bordes de un 3%. En la misma deberquedar registrado el nombre de la empresa perforadora y la fecha de realizacin delpozo (fig. 28).

    Es aconsejablerealizar una

    casilla deproteccin

    luego definalizada y

    supervisada la

    obra (fig. 29).

    Fig. 28.Losa sanitaria.Terminacinen superficie

    Fig. 29. Casilla de proteccin de pozo

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    Profundidad del pozo y medicin de niveles de agua

    Para medir la evolucin de los descensos se utilizan generalmente medidores ma-

    nuales (fig. 30).

    Los medidores manuales pueden ser clasificados como: elctricos, acsticos y ma-nomtricos. Entre ellos, los medidores elctricos son los ms difundidos y utilizados.Estn constituidos bsicamente por un cable elctrico unido a una fuente, teniendoen el otro extremo un electrodo, que al tocar la superficie del agua cierra el circuitoy acciona un dispositivo de alarma, normalmente basado en la emisin de una sealsonora o luminosa. El cable de la sonda debe estar marcado a centmetro.

    Es aconsejable que la medicin durante el ensayo la realice siempre el mismo ope-rario a efectos de no sumar errores en la medicin. Se debe tambin tomar las medi-das de los niveles considerando siempre la misma referencia (ej. boca de tubera).

    Ensayo de bombeoEl ensayo de bombeo es una prueba que se realiza luego de finalizada la obra. Per-

    mite determinar los parmetros hidrulicos de los acuferos (permeabilidad, transmi-sividad, coeficiente de almacenamiento) y es imprescindible para conocer el nivel detrabajo y el caudal de explotacin del pozo. Estos ltimos datos son necesarios paradimensionar la bomba que ser instalada en el pozo.

    Existen diversos tipos de ensayos de bombeos (a caudal constante y a caudal varia-

    ble), pero solo nos referiremos aqu al ensayo de bombeo a caudal constante.Desde el punto de vista prctico, antes de comenzar con el ensayo se debe deter-

    minar la profundidad a la que se encuentra el nivel del agua o nivel esttico (NE) en

    Fig. 30. Medicin de profundidad de pozo y de niveles de agua

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    M.G.A.P. / P.P.R. Manual de Agua Subterrnea 49

    el pozo. Luego de realizada esta medida se dar comienzo a la prueba, encendiendola bomba y midiendo cada cierto tiempo el nivel de agua que comienza a descendercomo consecuencia del bombeo a caudal constante (Q). Inicialmente las medidas sedeben realizar a cada minuto y luego se van espaciando cada 5, 10, 15, 30 y 60 minu-tos, estos tiempos se establecen previos a la prueba (fig. 31).

    Transcurrido un cierto tiempo el nivel del agua se estabilizar o variar tan poco,que puede considerarse estabilizado.

    Cuando se detiene el bombeo, dicho nivel comienza a ascender hasta alcanzar elnivel de agua inicial antes del bombeo; estamos frente a la recuperacin del pozo.Todos los descensos y ascensos del agua en funcin del tiempo debern registrarse,en planillas adecuadas, para luego proceder a la interpretacin de los datos.

    Fig. 31. Esquema de descenso del nivel de agua en un bombeo

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    Medicin de caudal o Aforo (Mtodo Volumtrico)Es uno de los procedimientos ms simples y difundidos. Consiste en medir el tiem-

    po que demora en llenarse un recipiente de volumen conocido.Generalmente para los aforos, se utilizan baldes de 20 l para medir caudales de

    hasta 3600 l/h y tanques de 200 l para caudales que van de los 3600 l/h a los 360000l/h (tabla 8 y fig.32).

    Esta medicin se debe realizar varias veces durante el ensayo para verificar que elcaudal se mantiene constante. Esta es una de las desventajas del mtodo, al no brin-dar un acompaamiento continuo de los valores de caudal, imposibilitando que serealicen las correcciones para mantenerlo constante durante el bombeo.

    En pozos con caudales mayores a 20.000l/h deben utilizarse caudalmetros de re-gistro continuo que son sumamente precisos.

    Caudal especfico: Es el caudal obtenido por metro de descenso del nivel del agua.

    Tabla 8. Caudales obtenidos en litros/hora,luego de medir el tiempo que se demora en llenar un balde de 20 l.

    Tiempo Litros/ Tiempo Litros/ Tiempo Litros/(seg.) hora (seg.) hora (seg.) hora

    5 14.400 19 3.789 34 2.117

    6 12.00020 3.600

    36 2.000

    7 10.285 38 1.894

    8 9.000 21 3.428 40 1.800

    9 8.000 22 3.272 42 1.714

    23 3.130

    10 7.200 24 3.000 44 1.636

    11 6.545 25 2.880 46 1.585

    12 6.000 26 2.769 48 1.500

    13 5.538 27 2.666 50 1.440

    14 5.142 28 2.571 52 1.384

    15 4.800 29 2.482 54 1.333

    16 4.500 30 2.400 56 1.285

    17 4.235 31 2.322 58 1.24118 4.000 32 2.250 60 1.200

    Medicin del tiempoPara la medicin del tiempo de descenso o ascenso de los niveles de agua durante

    el ensayo de bombeo o para medir el tiempo que demora en llenarse un balde duran-te el aforo, se aconseja la utilizacin de un cronmetro de tipo digital.

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    Descripcin de muestras de rocaEl seguimiento del avance de la perforacin a partir de la descripcin geolgica

    de las muestras, permite verificar la profundidad de la perforacin, determinar la pro-fundidad de colocacin de la tubera, establecer la profundidad de colocacin de losfiltros y determinar tipo y tamao de la abertura de los mismos, (fig. 33).

    El procedimiento consiste en describir las muestras de roca que se van retirando

    cada un metro durante la perforacin especificando, el tipo de roca, minerales obser-vados, colores, alteraciones, granulometras, etc (fig. 34).

    Es necesario identificar tambin los niveles de aporte de agua a los efectos de de-finir la tubera a colocar.

    Fig. 33. Toma de muestrasde roca programada enfuncin del avance

    Fig. 32. Medicinde caudal o aforo

    Las muestras de roca triturada de-ben guardarse hasta tanto no se hayarealizado la fiscalizacin del pozo.

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    Profundidad de colocacin y caractersticas de la bombaLa profundidad de colocacin de la bomba y las caractersticas de la misma se defi-

    nen en funcin del caudal obtenido por ensayo de bombeo, de la altura de elevacinmxima prevista y del dimetro de entubado del pozo. Con estos datos el especialistapodr dimensionar correctamente la bomba.

    La bomba se debe colocar siempre por debajo del nivel dinmico determinado enel ensayo de bombeo y nunca enfrentada a los filtros si los hubiera.

    11.1 Informe final de perforacinLuego de finalizada la supervisin del pozo en el campo, se debe entregar al dueodel pozo un informe final de la obra firmada por el gelogo responsable, donde sedetallen las caractersticas constructivas de la obra. (se adjunta en Anexo formato deInforme final de obra).

    Por qu es de importancia contar con el informe final de perforacin?

    1. El documento que le pertenece al productor y es la de garanta de la obra.

    2. Es un registro de informacin geolgica e hidrogeolgica y de lascaractersticas constructivas del pozo a lo largo del tiempo.

    3. Registro de datos obtenidos durante la realizacin de la prueba de caudal(Nivel Esttico, Nivel Dinmico, Caudal).

    4. Es un registro de Informacin fundamental para solucionar problemasposteriores relacionados con el pozo.

    Fig. 34.

    Materialtrituradoextradocada metrodurante elavance de laperforacin.

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    Cuando un pozo se abandona cualquiera que sea el motivo, se debe proceder alsellado del mismo.El objetivo del sellado es principalmente prevenir la contaminacin del acu-

    fero debido a la entrada directa de aguas posiblemente contaminadas y animalespequeos que puedan contaminar el agua subterrnea. Con el sellado se evitan tam-bin posibles accidentes fsicos como cadas dentro del pozo, torceduras, etc. Fig. 35.

    Los pozos debern sellarse con material impermeable de arena y cemento en re-lacin 2:1 con agregado de agua al solo efecto de alcanzar una mezcla homognea.En todos los casos es recomendable la extraccin de la parte superior del entubado,

    de forma que el sello quede en contacto directo con la formacin geolgica (Artculo54 del Decreto 86/2004. Norma Tcnica de Construccin de Pozos Perforados paracaptacin de Aguas Subterrneas).

    Utilizar pozos brocales como pozo negro o basurero, es una prctica comn, incorrecta, que

    genera en todos los casos contami