Artículo en PDF - Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio
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1. La utilizaci n de aguas subterr neas para riegos Por D LUIS CAVANILLAS RODRIGUEZ Ingeniero Agr nomo Jefe de la Secci n de Hidr ulica del 1 N A Pozos y galer as Uns vez se haya determinado con mayor o menor aproximaci n por alguno de los m todos de prospecci n indicados en nuestro art culo anterior la situaci n y caudales de mantos o corrientes subterr neas hemos de ver la mejor forma de proceder al alumbra miento de la parte de estos caudales que po damos extraer y elevar a la superficie Si contamos con un manto continuo o co rriente de suficiente anchura la soluci n pro cedente consistir en abrir un pozo conve nientemente situado para penetrar en las ca pas que llevan esas aguas Pero si se trata de corrientes relativamente peque as que circu lan separadamente y m s o menos pr ximas la soluci n habr de ser la construcci n de una galer a subterr nea de captaci n en di recci n aproximadamente horizontal y normal a la direcc n de las corrientes que interese captar para reunir sus caudales en la galer a que ha de comunicar con el exterior por alg n poz de extracci n En cualquiera de los dos casos ser muy fundamental para el xito el determinar acer tadamente la situaci n de las obras de capta ci n lo que se conseguir tanto mejor cuanto m s completos sean los datos de prospecci n que se posean Teor a general de los pozos ordinarios y galer as Las t2. la secci n del pozo Se deduce inmediatamente que el mayor o menor radio y que se adopte para la secci n del pozo no influye sensiblemente en el cauce que pueda obtenerse Por medio de sondeos alrededor de alg n peque o pozo de ensayo podr an determinarse por puntos las curvas del embudo de depren si n y los valores de H y R El valor de p oscila entre 0 25 y 0 40 para arenas ordina rias y en cuanto a K seg n Slichter pueden tomarse los valores siguientes para arenas de diversos di metros J BOLETIN INFORMATIVO Di metros en mil metros Fina de 0 1073 UB E hell Media de 02Sa 05 A Gruesa de 0 50 3095 003 0 s Gr via do LU ADO ina ns Para estimaciones aproximadas en c lculos de anteproyectos pueden tomarse los valores aproximados siguientes A O NI PRE y entonces la anterior expresi n del caudal quedar Op 5 0 65 1H p E H h en la que solamente interviene la depresi n H h producida por el bombeo y los valo res de FE R y P Si por ejemplo va a construirse un pozo en una capa de arena gruesa de unos 0 8 mi l metros de di metro y 3 metros de altura bombeando hasta 0 5 metros de altura de agua en el pozo se podr a prever un caudal aproximado Q 0 34 X 340 X 2 5 86 700 m diarios es decir unos 10 litros por segundo Si el fondo del pozo no fuese impermeable el caudal resultar a algo mayor y adem s aumentar a muy sensiblemente al
3. A A A A nn A o T S A m demi d A A A drillo pero es preferible el hormig n armado El descenso del anillo se produce a favor de su propio peso y a medida que lo va facili tando la misma excavaci n Por lo que se refiere a los pozos o tala dros de peque o di metro que anteriormente hemos citado tambi n suelen requerir reves timientos que consisten en un entubado met lico formado por piezas de dos a cuatro me tros de largo que van uni ndose entre s por medio de soldaduras o a rosca y descienden detr s de la barrena perforadora facilit ndose la hinca mediante un borde inferior cortante que se le da a la primera pieza de la entu baci n Toda la t cnica referente a la construcci n de este tipo de pozos es diferente a la de los pozos ordinarios ya que requiere una maqui naria especial de sondeo cuya descripci n de tallada no cabe en los l mites de este art culo Tanto respecto de este punto como de los dem s que hemos ido considerando puede en contrarse una informaci n muy interesante y completa en el Manual T cnico n mero 18 publicado por el Ministerio de Agricultura y titulado Aguas subterr neas del que es autor el ingeniero agr nomo don Andr s Murcia destacado especialista en estas materias Al final de esta obra se encuentra una extensa bibliograf a sobre el mismo tema 12
4. generalmente empleada Las ope raciones fundamentales que comprende su cons trucci n y que requiere un acertado estudio en su planeamiento y ejecuci n ser n exca vaci n elevaci n de escombros achiques o agotamientos y en fin en muchos casos tambi n habr que contar con la consolida ci n de paredes y su revestimiento Siendo muy distintos los casos que pueden presentarse y muy diferentes tambi n sus es peciales caracter sticas no es posible estable cer normas fijas y nicas sino por el con trario proceder seg n las particularidades que presente cada una de las construcciones que se proyecten Seg n la clase de terrenos en que vaya a operarse la profundidad del po zO la clase de equipo de motor y bomba que haya de emplearse as como su colocaci n sea en la superficie o en cabina a determi nada profundidad o incluso empleando los mo dernos equipos sumergidos las caracter sticas y detalles constructivos ser n diferentes Examinaremos a continuaci n aunque sea a la ligera algunos de los principales aspec tos que tienen que considerarse en los tra bajos de apertura y construcci n de pozos Excavaciones Pueden realizarse a mano con las herra mientas corrientes para esta clase de trabajo trat ndose de terrenos m s o menos blandos o bien utilizando dispositivos mec nicos espe ciales excavadoras de tenazas o bombas ex cavadoras a presi n producida por aire o agua Para terrenos de con
5. mismo tiem po que el radio y de la secci n Si se trata de galer as fig 2 siguiendo una Fig 2 marcha an loga a la expuesta para pozos or dinarios y para el mismo caso de fondo im permeable y aproximadamente horizontal el agua manar lo mismo por las dos paredes de la galer a y se llega a la f rmula si guiente i H h Q p k en la que Q es el caudal por metro de lon 10 K en metros por d a RO DA 20 A A A a 30 a 100 EELER E O 120 a 450 500 a 12 000 gitud de la galer a y las detr s letras tienen la misma significaci n que anteriormente Normas generales sobre esta blecimiento de pozos En primer t rmino ha de considerarse el tipo de pozo que convenga construir espe cialmente en lo que se refiere a la formaci n y dimensiones de la secci n del mismo En t rminos generales hemos de distinguir entre pozos de peque o di metro y pozos de ma yor di metro o secci n Los primeros siempre circulares son tala dros o perforaciones entubadas de di metros no superiores a unos 60 cent metros Se prac tican con equipos especiales de perforaci n no es necesario por tanto el acceso de per sonal al fondo de los pozos lo que permite no solamente reducir su di metro sino que evita el tener que hacer el achique o vaciado continuo del agua del pozo que es impres cindible cuando se necesita que los obreros desciendan al fondo para la ejecuci n del tra bajo como en el caso de
6. paredes y sujetos por medio de otros elementos o marcos horizontales que tambi n suelen ser de madera y todo ello seg n formas o dispositivos diferentes y ade 11 BOLETIN INFORMATIVO cuados a la forma y dimensiones de la sec ci n correspondiente del pozo En los casos m s corrientes puede termi narse la excavaci n del pozo sin necesidad de entibados y si ha de llevar revestimiento ste se ir haciendo de abajo arriba para que la obra trabaje siempre a compresi n y en nin g n caso a tracci n y por esto mismo el re vestimiento deber fundarse sobre una solera firme o cimentaci n adecuada Puede hacerse en ladrillo mamposter a o bien con hormi g n sea en masa o armado coloc ndose los encofrados en forma an loga a la indicada para los entibados Para cualquier clase de revestimiento no habr que olvidar que en su parte sumergi da es imprescindible dejar suficiente n mero de mechinales para facilitar el que mane libre mente el agua en el pozo En algunos casos especiales de terrenos tan movedizos que incluso para el entibado se presentan dificultades se hace preciso simul tanear la excavaci n con el revestimiento me diante el m todo de los anillos de hinca que van coloc ndose unos sobre otros empe zando por arriba al empezar la excavaci n conjuntamente con ella van descendiendo los anillos constituyendo as un verdadero entu bado Estos anillos pueden construirse de la A A
7. pozos ordinarios de secciones mayores Por otra parte las moder nas bombas centr fugas de eje vertical y di mensiones reducidas facilitan la posibilidad de utilizaci n de estos pozos de peque o di me tro que por ello van siendo cada d a m s aceptados Su empleo resulta en general recomenda ble para el alumbramiento de aguas profun das o semiprofundas es decir de 25 30 metros en adelante Para menores profundi dades ya no resultan tan ventajosamente eco n micos con relaci n a la construcci n de pozos en excavaci n a cielo abierto Pueden por otra parte no ser tampoco re comendables los peque os di metros tanto en terrenos fisurados como en los que forman mantos acu feros uniformes de espesor tan con siderable que el fondo del pozo no llegue a la Capa impermeable En ambos casos el aumento de secciones del pozo debe suponer un aumento muy estimable de caudal bien por poder alcanzar mayor n mero de fisuras con venas considerables de agua en el pri mer Caso O bien en el segundo porque ha biendo afluencia de agua tambi n por el fon do esta afluencia aumentar en proporci n a la secci n de dicho fondo Sr DA A e A e it ci cc tc ci nat iia ia bc pci a ci de En cuanto al establecimiento del segundo tipo de pozos que hemos indicado es decir el m s corrientemente adoptado hasta ahora de secci n relativamente grande y excavaci n a cielo abierto suele ser tambi n circular la secci n m s
8. emental de extracci n ser a el empleo de cubos con las poleas o tornos que se utilizan en la elevaci n de escombros Pero siempre resultar m s recomendable la utili zaci n de equipos de achique formados por grupos motobombas dispuestos de manera que puedan ir bajando por el pozo a medida que la excavaci n va tambi n descendiendo Ser preferible en general que la bomba que se utilice para el agotamiento no sea la misma que despu s vaya a utilizarse para la explotaci n del pozo ya que las aguas de agotamiento suelen llevar arenas o sedimen tos en suspensi n capaces de producir des gastes perjudiciales en las bombas En fin si los caudales de agotamiento fue sen relativamente considerables deber n ver terse alejados de la zona de trabajo para evitar que por filtraciones pr ximas vuelvan a parar al pozo casi inmediatamente Revestimientos En este aspecto de la construcci n pueden presentarse casos muy diferentes especial mente en cuanto a la naturaleza de los te rrenos desde el caso en que no es preciso en absoluto preocuparse de revestimiento al guno por la solidez y estabilidad de las pa redes hasta el caso de terrenos tan inestables que los derrumbamientos que se producen in mediatamente a las excavaciones impiden la continuaci n normal de los trabajos En este caso extremo hay que proceder a entibados a medida que avanza la excavaci n y se hace generalmente con elementos de madera ado sados a las
9. eor as generales establecidas se funda mentan en una forma an loga a la que vamos a examinar en un caso sencillo como el si guiente fig 1 gt x 3 AN m R ini n Ps o Sea AB el nivel de una superficie de un terreno permeable que descansa sobre una capa impermeable CD horizontal o de peque a pendiente Si la capa permeable contiene agua hasta la altura EF al abrirse un pozo ordi nario a b c d el agua manar por sus paredes y llenar una parte del pozo hasta una cierta profundidad de agua k al mismo tiempo que el nivel de las aguas subterr neas baja alre dedor del pozo seg n la l nea EE F F pro duci ndose as una especie de embudo de depresi n Si se extrae agua del pozo por cualquier sistema de bombeo ir disminuyen do h y aumentando al mismo tiempo la pro undidad del embudo de depresi n que corres ponder por ejemplo a la l nea EE F F cuando se vaya llegando al agotamiento del pozo Pues bien por desarrollo de c lculos que no son de este lugar resulta que el caudal te rico que debe dar un pozo viene expresado por la f rmula H h QO p ki aw ERs bT siendo Q caudal en metros c bicos por d a p coeficiente de porosidad K coeficiente de permeabilidad H altura o potencia del manto de agua h altura de agua en el pozo LR logaritmo neperiano del radio R de alcance o influencia del pozo Lr logaritmo neperiano del radio y de
10. sistencia m s dura se requerir la cu a o el puntero con mazo O bien el empleo de barrenos explosivos que son desde luego indispensables para el caso de consistencias rocosas duras Seg n las ca pas que vayan atravesando se utilizar para cada una el procedimiento de excavaci n que nos d el rendimiento m s favorable Elevaci n de escombros Esta operaci n que ha de ir realiz ndose a medida que avanza la excavaci n se har por simple paleo o mediante espuertas eleva das a brazo hasta llegar a los dos o tres metros de profundidad Despu s ya se hace necesario bien el utilizar poleas suspendidas de un tr pode sobre la boca del pozo o bien el torno movido a mano por uno o dos hom SERVICIO DE EXTENSION AGRICOLA bres Es desde luego preferible el torno cuando los trabajos revisten ya alguna im portancia puesto que con una simple polea se pueden elevar solamente unos 25 kilos mientras que un torno accionado por dos hom bres puede elevar hasta 150 kilos Cuando los trabajos son de m s importancia y hay que elevar vol menes considerables de escombros desde profundidades de unos 20 me tros en adelante ser recomendable la eleva ci n a base de montacargas con cabrestante movido a motor Achiques o agotamientos Una vez que la excavaci n llega al nivel del agua hay que estar extrayendo sta con tinuamente para que los poceros puedan se guir trabajando dentro del pozo El procedi miento m s el
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