PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN POZO DE CAPTACIÓN DE

AGUA

INTRODUCCIÓN

En la actualidad existen grandes grupos poblacionales con carencia de recursos hídricos debido a innumerables factores, entre los principales, el cambio climático, la sequía y contaminación de fuentes superficiales de agua, las grandes demandas de los sectores agrícola e industrial y el alto crecimiento poblacional.

Ante tal panorama, se debe considerar al agua subterránea como una de las fuentes hídricas más importantes y menos contaminadas a disposición del hombre, donde se incluyen los pozos, manantiales o galerías horizontales. Esto puede explicar la razón por la que hay tanta demanda de perforaciones para el aprovechamiento de los acuíferos.

La perforación de sondeos para captación de agua o como elemento de las redes de control de los acuíferos, está sujeta a un conjunto de singularidades y especificaciones debidas precisamente a la imperiosa necesidad de garantizar la protección de los acuíferos y la pérdida de calidad en el agua como consecuencia de una posible deficiencia de cualquier tipo en la perforación o en la instalación.

Estas perforaciones se desarrollan con los diversos métodos existentes para la captación de aguas subterráneas. La captación mediante pozos, sin embargo, es el método de captación más extendido en todo el mundo.

En el trabajo se detallará el proceso constructivo de un pozo para captación de agua, tomando en cuenta sus etapas, las máquinas empleadas, las especificaciones técnicas necesarias para su correcta construcción, las medidas de protección para el pozo, entre otros que se irán detallando durante el transcurso de dicho trabajo.

PERFORACIÓN DE POZOS

1. POZOS Y SONDEOS

Inicialmente se llamaban pozos a las excavaciones de gran diámetro y escasa profundidad efectuadas en terrenos blandos, fundamentalmente en forma manual, con el fin de extraer agua subterránea. El término sondeo correspondía a aquellas perforaciones, generalmente realizadas con maquinaria, con menor diámetro y mayor desarrollo en profundidad, independientemente de que se tratara de sondeos de investigación o de explotación.

Ahora, la tendencia más generalizada es llamar pozo o “captación hidrogeológica” a aquellos sondeos que, una vez acondicionados y equipados permiten la extracción de aguas subterráneas. De esta forma los pozos tradicionales de gran diámetro realizados por métodos manuales o maquinaria se conocen con el nombre de “pozos abiertos”.

Ilustración 1

2. SISTEMAS MÁS COMUNES EN PERFORACIÓN

Percusión Rotación. Rotopercusión

La percusión basa su técnica en la fracturación y trituración de la roca por la acción de golpeo de un instrumento pesado. La rotación se centra en la acción de arrancar partículas por medio de un elemento cortante sometido a una fuerza giratoria y, que provoca una rotura de la roca por compresión. La rotopercusión se basa en la combinación de las dos técnicas anteriores, y es aquella a la que al efecto de golpeo se superpone una acción de giro del útil de perforación.

3. ETAPAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE POZOS

Todo proyecto de captación de agua subterránea mediante la perforación de un pozo profundo deberá contar, previo a su ejecución, con un documento conocido como anteproyecto de la perforación del pozo. Esto permitirá determinar si la perforación del pozo es procedente para los fines que ha sido concebida o las razones que determinaron el abandono o postergación del proyecto, así como cuantificar los recursos necesarios para su construcción.

En el proceso de construcción de estos pozos existen una serie de etapas previas y posteriores a la perforación, como se menciona a continuación:

3.1. Etapa previa a la perforación

Inicialmente se debe seleccionar el sitio apropiado para la perforación, lo cual incluye además de la concertación con la comunidad, una serie de estudios hidrogeológicos previos que ayuden a identificar los posibles acuíferos e interpretar cuál es su disposición en la sub-superficie. Además, el sitio también debe estar alejado de las posibles fuentes de contaminación de las aguas subterráneas.

Los resultados de los estudios hidrogeológicos son la base para el diseño de la captación (ubicación, geometría de acuíferos, niveles piezométricos, caudales esperados, etc.) y la justificación de la construcción de pozos y sondeos. Entre los posibles datos de este estudio hidrogeológico, destacan:

Ubicación del pozo o sondeo. Accesos, suministros de agua y energía, así como

condicionantes territoriales (medioambientales, espacios naturales, etc.).

Columna litológica prevista y niveles productivos, indicando la profundidad recomendada.

Estimación del caudal de agua y rendimiento específico de la captación.

Previsión de las características hidroquímicas del agua. Consideraciones y recomendaciones para el diseño y

seguimiento de la obra.

3.2. Etapa de perforación

Una vez construidos y montados todos los equipos de perforación, se proceden a su instalación en el sitio seleccionado y se inicia la etapa de perforación. La instalación del equipo de perforación incluye:

El anclaje de la torre de perforación: Consiste en la excavación de dos pequeñas fosas para introducir las patas de las columnas con una separación de tres metros (3.00 m), luego se procede a nivelar la torre con ayuda de un nivel y una plomada.

Ilustración 2. Anclaje de la torre de perforación

Armado del tubo de perforación: Este tubo de un metro (1.00 m) se une por uno de sus extremos a la manija (en forma de “T”) y por el otro extremo se une a la broca. Este tubo es ensamblado en la torre.

Instalación del sistema de inyección de lodos: Además de traer a la superficie todo el material excavado por la broca, también evita que las paredes del pozo se derrumben al perforar capas de arena. Este sistema consta de los siguientes elementos: Las fosas de lodo, la bomba de lodo y de la manguera de inyección.

Ilustración 3. Sistema de inyección de lodos

Perforación propiamente dicha: Consiste en un proceso combinado de rotación y percusión basado en la fuerza de los operadores o perforadores. Se sigue los siguientes pasos:

- Se inicia la perforación excavando 50 cm en seco, lo que permite verticalizar el pozo.

- Se comienza la inyección de lodo, acompañado de movimientos de percusión (elevación y caída libre de la tubería).

- La perforación depende de la longitud de la tubería, uniéndose las barras en algunos casos para alcanzar la longitud esperada.

3.3. Etapa posterior a la perforación

Esta etapa incluye la limpieza del pozo, el entubado del pozo, la instalación del sello sanitario, la instalación de la bomba de agua y del cabezal. Finalmente, se deben tener en cuenta recomendaciones sobre el cuidado y mantenimiento preventivo de las instalaciones y sobre control de la posible contaminación del sitio.

4. EQUIPO DE PERFORACIÓN

Para la perforación manual de pozos profundos, se requiere de los siguientes equipos:

Torre de perforación: Armazón y sostén de toda la obra Construidas con materiales muy resistentes, pero livianos. Son fácilmente montadas y desmontadas (posible transporte a

zonas de difícil acceso). Brocas:

Rompen, trituran y disgregan la mezcla de rocas o materiales por donde pasa la excavación.

Cumplen con ciertas especificaciones técnicas y geométricas que le permitan trabajar con materiales de diferente consistencia, como arenas, arcilla, conglomerados y rocas duras.

Barras o tubos de perforación: Material: hierro reforzado. Con gran resistencia a los impactos de la percusión y torsión. Durante la perforación se requiere de una palanca que facilite las

labores de rotación. Bomba de lodo:

Inyecta lodo o agua para facilitar el avance de la perforación. Evita derrumbes en las paredes del pozo. Es instalada en uno de los extremos de la fosa de lodo y

accionada por un operador mediante presión de manija. Partes:

Cuerpo: Parte externa la bomba, de tubo galvanizado, con 0.55m de largo y 2” de diámetro.

Pistón: Dentro del cuerpo, conformado por el agarrador en T-boquilla, el pistón y la válvula.

Colector de lodo: Sumergido en la fosa de lodo, desde aquí se succiona el lodo.

5. MANTENIMIENTO Y PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

Con respecto al cuidado de los equipos y piezas del pozo, se debe considerar lo siguiente:

Desarmar la bomba manual, retirando el pistón de la manija en T con mucho cuidado.

Se deben revisar los componentes de la bomba. Se desarman las partes para realizar el plan de mantenimiento de

acuerdo con los daños encontrados en el pistón, cuerpo y las válvulas.

Es importante tener siempre las herramientas y repuestos a mano.

En general, se debe:

Cercar alrededor del pozo, en la zona inmediata. Evitar disponer basuras y contaminantes en el sitio del pozo. Evitar las aguas estancadas y el encharcamiento en el lugar del

pozo. Construir un canal de desagüe cerca al pozo, para que el agua

circule y no se estanque. No permitir el aseo personal o el lavado de utensilios, ropa, ni

animales, en las cercanías del pozo. Realice limpieza y retire la basura de los alrededores del pozo.

6. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

http://www.crsprogramquality.org/storage/water-and-sanitation/Pozos_de_agua_manual_de_perforacion.pdf

http://www.gobiernodecanarias.org/industria/temas/minas/Manual_Tecnico_Pozos.pdf

http://oa.upm.es/10518/1/20120325_Sondeos_para_captaciones_de_Agua.pdf