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Tejeda Canche Antonio de Jesus, Uluac Mazum Joel Enrique, Mendez Gutierrez Roger Eduardo

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water resources water operations water management environmental science

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This document presents an overview of water capturing methods and different types of aquatic sources including "Obras de captación", "Aguas superficiales" and "Abastecimientos Subterráneos" focusing on projects in Mexico. The document considers types of water bodies like rivers, lakes and other potential sources. Water distribution, and engineering related to water resources, as well as design methods.

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OBRAS DE CAPTACIÓN 2. Obras de captación 2.1. Fuentes de abastecimiento 2.2. Diseño de Obras de captación pluvial 2.3. Diseño de Obr...

OBRAS DE CAPTACIÓN 2. Obras de captación 2.1. Fuentes de abastecimiento 2.2. Diseño de Obras de captación pluvial 2.3. Diseño de Obras de captación superficial. 2.4. Diseño de Obras de captación subterránea. Equipo 3 Tejeda Canche Antonio de Jesus Uluac Mazum Joel Enrique Mendez Gutierrez Roger Eduardo 2.1. Fuentes de abastecimiento SUPERFICIALES SUBTERRANEAS En México, y en el resto del mundo, existen distintas fuentes de abastecimiento de agua como pozos profundos, ríos, lagos o presas, entre otros. RIOS LAGOS POZOS PRESAS fuentes de abastecimiento Se entiende por fuente de abastecimiento de agua aquel punto o fase del ciclo natural del cual se desvía o aparta, temporalmente para ser usada regresando finalmente a la naturaleza. Esta agua puede o no volver a su fuente original, lo cual depende de la forma que se disponga de las aguas de desperdicio. Para el abastecimiento público del agua se usan comúnmente tanto los recursos superficiales como subterráneos. Las razones para elegir una u otra son muchas, e incluyen consideraciones tales como la calidad, cantidad disponible, la seguridad del abastecimiento y el costo de construcción y operación. Abastecimientos Subterráneos Los depósitos subterráneos constituyen una fuente principal de agua dulce. En función de la capacidad de almacenamiento, las cepas acuíferas subterráneas mundiales contienen más del 90% del agua fresca total que se cuenta para uso humano Pozos poco profundos Se clasifican como aquellos cuya profundidad es menor de 30 metros. Estos pueden ser excavados o entubados. Pozos Profundos aquellos cuya profundidad es mayor de 30 metros. Manantiales punto natural de salida de agua subterránea que fluye a la superficie terrestre. Abastecimientos Superficiales. Por lo general las grandes ciudades dependen de abastecimientos superficiales, ya sean de corrientes, lagos o embalses que por lo general no son seguras para el consumo humano y requieren de tratamiento. Estos se clasifican en: RÍos Pozos Profundos Embalses Escurrimiento AGUA SALADA. Ésta generalmente se tiene como una fuente futura de abastecimiento. PRECIPITACIONES. Aguas superficiales en México Aguas subterráneas en México En los ríos del país escurren alrededor de 399 km3 anualmente, de Actualmente varios acuíferos se encuentran sobre explotados, de los cuales aproximadamente el 87% se presenta en los 39 ríos ellos se extrae el 57% del agua subterránea para todos los usos, lo principales. Además, México cuenta con un gran número de lagos, cual repercute en que la reserva de agua subterránea se esté entre los cuales destacan Chapala, Cuitzeo, Pátzcuaro, Yuriria, minando a razón de 6 km3 al año. Catemaco, Tequesquitengo y Nabor Carrillo. 2.2. Diseño de Obras de captación pluvial PRECIPITACIÓN PLUVIAL En México, y en general en Latinoamérica, la precipitación pluvial tiene mayor importancia ya que es la más susceptible de ser aprovechada (Ilustración ). Estas aguas son importantes en diversos procesos naturales de alimentación a las fuentes, ya que al precipitarse alimentan corrientes superficiales o se infiltran de manera subsuperficial o profunda, recargando los cuerpos de agua subterránea El diseño de obras de captación pluvial en México es una solución cada vez más relevante para enfrentar la escasez de agua en varias regiones del país, así como para gestionar de manera eficiente el agua de lluvia. Estas obras buscan recolectar, almacenar y utilizar el agua pluvial para diferentes fines, como el consumo doméstico, el riego agrícola, el uso industrial o la recarga de acuíferos. DISEÑO DE OBRAS DE CAPTACIÓN PLUVIAL Estudio hidrológico y meteorológico Antes de diseñar una obra de captación pluvial, es esencial realizar un estudio detallado del clima y la precipitación en la región donde se desarrollará el proyecto. Esto incluye: Análisis de los patrones de lluvia. Cálculo de la cantidad de agua que puede ser captada. Evaluación de la periodicidad y duración de las lluvias. Identificación de áreas con potencial para la recolección de agua (techos, calles, terrenos). IDENTIFICACIÓN DEL ÁREA DE CAPTACIÓN Los techos de las casas, edificios públicos, carreteras y otras superficies impermeables son lugares ideales para la captación de agua pluvial. Dependiendo del tipo de infraestructura, se pueden diseñar sistemas de canaletas, tuberías y desagües que dirijan el agua hacia sistemas de almacenamiento. SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Tanques de almacenamiento: Son fundamentales en cualquier sistema de captación de agua pluvial. Los tanques pueden ser de diferentes materiales (concreto, polietileno, acero) y deben diseñarse en función del volumen de agua esperado, el uso proyectado y las condiciones climáticas. Cisternas subterráneas: En zonas urbanas o áreas donde el espacio es limitado, las cisternas subterráneas son una opción eficiente. Presas : En zonas rurales o agrícolas, se pueden utilizar presas pequeñas o aljibes que capturen y almacenen el agua para su uso en periodos de sequía o para riego. Cisternas Tanques de Presas subterráneas: almacenamiento TIPOS DE OBRAS DE CAPTACIÓN PLUVIAL Sistemas de captación de techos Pozos de infiltración: Descripción: Son cavidades o perforaciones en el terreno Descripción: El agua de lluvia que cae sobre los techos es diseñadas para permitir que el agua de lluvia se infiltre en el recolectada a través de canaletas y tuberías que la conducen suelo y recargue los acuíferos. hacia depósitos o tanques de almacenamiento. Uso: En áreas donde la sobreexplotación de acuíferos es un Uso: Este tipo de captación es muy utilizado en zonas urbanas o problema, los pozos de infiltración permiten que el agua pluvial rurales donde los techos de viviendas, escuelas o edificios permee el suelo y recargue las capas subterráneas. públicos pueden aprovecharse como superficies de recolección. TIPOS DE OBRAS DE CAPTACIÓN PLUVIAL cisternas: Tanques o presas de almacenamiento superficial: Descripción: Son estructuras subterráneas o semi-subterráneas Descripción: Son embalses o tanques grandes que donde se almacena el agua pluvial. Los aljibes pueden almacenan el agua de escorrentía superficial (el agua que fluye sobre la construirse de diferentes materiales, como concreto o ladrillo. superficie del suelo durante las lluvias). Uso: En áreas rurales y urbanas, los aljibes permiten almacenar Uso: Comúnmente utilizados en áreas rurales para el riego agrícola o en grandes volúmenes de agua para usarla durante los periodos secos. comunidades donde no hay acceso constante a fuentes de agua potable. 2.3 AGUAS SUPERFICIALES Las aguas superficiales son aquellas que escurren en los cauces y presentan una superficie libre sujeta a la presión atmosférica. También son cuerpos de aguas superficiales las siguientes fuentes naturales: ciénagas, lagos, lagunas, grutas, cenotes y las fuentes creadas artificialmente por el hombre (presas y embalses en general). Estas aguas representan una buena opción para abastecimiento a las poblaciones rurales o urbanas, previo tratamiento, establecido en función de los componentes indeseables y los parámetros de calidad exigidos por las normas actuales. VENTAJAS: DESVENTAJAS: ·La captación de flujos de agua contribuye al ·Se deben identificar los posibles puntos de contaminación control de las inundaciones e incluso generados por las actividades que se realicen en los alrededores desbordes de la zona de captación ·Es una forma fácil y rápida de hacer uso del ·Las medidas de prevención de riesgos de contaminación deben agua, ya sea por efecto de bombas o por ser consideradas desde el diseño de la obra de captación hasta el gravedad proceso de la operación ·De haber agua limpia y fresca entonces se ·La cantidad y calidad de las aguas captadas de ríos va a necesitaría sólo un tratamiento adicional depender de las estaciones y escorrentías ·La limpieza y/o mantenimiento del sistema ·Pueden generarse conflictos de usuarios sobre todo en zonas de captación puede realizarse por cualquier áridas miembro de la comunidad ·Se necesita un operador con conocimiento práctico para realizar los controles operativos de caudal y turbidez, así como los del sistema de bombeo. CAPTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Se requiere de una fuente superficial como un río o un lago considerando: La cantidad de agua que aporta la corriente, para lo cual se debe realizar un estudio hidrológico y un aforo. La demanda de agua de la localidad que será el gasto máximo diario requerido. ELEMENTOS DE UNA OBRA DE CAPTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Dispositivos de toma (orificios, tubos) Dispositivos de control (compuertas, válvulas de seccionamiento) Dispositivos de limpia (rejillas, cámaras de decantación) Dispositivos de aforo Dispositivos de control de excedencias (vertedores) Aforo Aforo con vertedero Método Volumétrico Método con vertederos Aforo con molinete ESTACIÓN DE BOMBEO FLOTANTE Consiste en una estructura colocada directamente en la fuente, a fin de captar el gasto deseado y conducirlo a la línea de conducción. Deberá determinarse la calidad física, química y bacteriológica de la fuente y los parámetros básicos de análisis de Agua TOMAS DIRECTAS EN LAGOS TOMAS DIRECTAS EN LAGOS NATURALES En los lagos, la captación se realiza de manera similar reduciéndose al control de las compuertas y la limpieza de las rejas, ya que los sedimentos se almacenan en estos mismos cuerpos de agua, aunque aquella materia flotante en los lagos debe ser considerada para evitar su paso hacia la toma LAGOS ARTIFICIALES (PRESAS DE ALMACENAMIENTO) Una presa de almacenamiento se construye en el cauce de un río con el objeto de almacenar el agua que aporta la corriente para posteriormente emplearla según las demandas que se tengan. Las partes esenciales de este tipo de obra son: La cortina La toma El vertedero de excedencias TOMAS DIRECTAS EN RÍOS ARROYOS Y CANALES DE RIEGO BOCATOMA DIRECTA Se define así a la estructura que Es de suma importancia la ubicación tiene como finalidad captar el caudal de la bocatoma en el cauce del rio, que escurre en un rio, para irrigar para la que se recomienda que el sitio una área bajo riego o generar elegido reúna por lo menos las energía mediante su utilización en siguientes condiciones: una central hidroeléctrica a.La dirección a ruta del flujo de agua Las presas de almacenamiento son debe ser lo más estabilizada o utilizadas cuando los ríos en época definida. de estiaje tienen caudales menores al b. La captación del agua a será caudal requerido para la línea de calculada en tiempo de estiaje. conducción. Entonces así, en época c. La entrada de sedimentos hacia el de lluvias la presa almacena una caudal de derivación debe ser limitado gran cantidad de agua que será en el máximo posible. utilizada en épocas de sequía. PRESA DERIVADORA Es común que los terrenos potencialmente a ser irrigados en un valle, se encuentran a considerable distancia del cauce del río de donde se pretende obtener el agua, o en algunos casos se trate de terrenos de cota relativamente alta con respecto al nivel del agua en el río. Es un obstáculo que eleva el nivel del agua a una cota suficientemente alta que permita extraer agua del sitio, por lo que es necesario formar la carga hidráulica mediante la construcción de una presa de derivación que permita elevar el nivel de Ia superficie del agua en el río a fin de que sea posible captar parte del caudal del río en forma oportuna y eficiente DISEÑO HIDRÁULICO CALCULO DE CAUDALES Es posible establecer el volumen o caudal de agua que lleva una Se forma un tirante crítico elevando el fondo del cauce, corriente superficial mediante aforos. Aforar una corriente significa estrechándose o con una combinación de ambas técnicas. determinar a través de mediciones el gasto que pasa por una sección Cuando se sobre eleva el cauce, el caudal se calcula dada. En este manual se exponen los dos métodos básicos de aforo utilizando la fórmula de vertederos de pared gruesa: más utilizados en México: 1. Método sección de control: Una sección de control de una corriente se define como aquella en la que existe una relación única entre el tirante y el gasto. De los muchos tipos de secciones de control que se pueden usar para aforar corrientes, los más comunes son aquellos que producen un tirante crítico y los vertedores. Otra manera de provocar la formación de un tirante crítico es cuando la topografía permite disponer de una caída libre en este caso el gasto se calcula con el tirante medido justo a la caída usando la expresión: Donde: y = el tirante en m g = la aceleración de la gravedad en m/s2 B = el ancho de la sección en m Q = el gasto en m3 /s Método de la relación sección - velocidad MÉTODO DE LA RELACIÓN SECCIÓN - VELOCIDAD Este método es el más usado para aforar corrientes. Consiste básicamente en medir la velocidad en varios puntos de la sección transversal de una corriente y después calcular el gasto por medio de la ecuación de continuidad: Donde: Q = el caudal en m3/s v = la velocidad media en la sección en m/s A = el área hidráulica de la sección en m2 La velocidad del flujo en una sección transversal de una corriente tiene una distribución como la que se muestra en la Para determinar el gasto no es suficiente entonces medir la velocidad en un solo punto, sino que es necesario dividir la sección transversal del cauce en varias secciones llamadas dovelas. El gasto que pasa por cada dovela es: Donde: qi = el caudal que pasa por la dovela i en m3 /s ai = el área correspondiente a la dovela i en m2 vmi = la velocidad media en la dovela i en m/s MÉTODO DE LA RELACIÓN SECCIÓN - VELOCIDAD La velocidad media vmi se puede tomar como la medida a una profundidad de 0.6 yi Dónde: n = el número total de dovelas (medida a partir del nivel de la superficie del agua) aproximadamente, donde yi es el La velocidad del flujo se mide con los tirante medido al centro de la dovela, cuando este no es muy grande; en caso contrario molinetes, instrumentos que cuentan con conviene tomar al menos dos medidas, a profundidades de 0.2 y 0.8 de yi , así la una hélice o rueda de aspas que giran velocidad media sería impulsadas por la corriente y que mediante un mecanismo eléctrico transmiten por un cable el número de Donde v20 y v80 son las velocidades medidas a 0.2 y 0.8 yi, revoluciones por minuto o por segundo respectivamente. Cuando yi es muy grande puede ser con que gira la hélice. Esta velocidad necesario tomar tres o más lecturas de velocidad en la dovela. angular se traduce después a velocidad Es recomendable medir la profundidad de la dovela cada vez del agua usando una fórmula de que se haga un aforo. Entonces el gasto total que pasa por la calibración que previamente se determina sección del cauce analizada es: para cada aparato en particular. 2.4. Diseño de Obras de captación subterránea. son infraestructuras diseñadas para extraer o interceptar agua que se encuentra almacenada en acuíferos subterráneos. Estas obras permiten aprovechar el agua subterránea de manera controlada para su uso en consumo humano, riego, o abastecimiento industrial. A diferencia de las captaciones superficiales, que recogen agua de ríos, lagos o embalses, las obras de captación subterránea aprovechan el agua almacenada en el subsuelo. Tipos de acuíferos Acuitardos: Capa de terreno con baja permeabilidad que puede almacenar agua, pero dificulta su movimiento. Acuífero: Capa de terreno permeable que puede almacenar y transmitir agua de manera eficiente. Acuíferos libres: Son aquellas formaciones en las cuales el nivel de agua coincide con el nivel superior de la formación geológica que la contiene. Es decir, la presión en el acuífero es la presión atmosférica. Acuíferos confinados: Llamados también artesianos. En los cuales el agua esta confinada entre dos estratos impermeables y sometida a presiones mayores que la presión atmosférica. Acuífero semiconfinado: Acuífero cubierto por un estrato de una conductibilidad hidráulica menor, por la cual se puede drenar agua dependiendo de los niveles piezométricos. Principales obras de captación subterránea Pozos: Son perforaciones verticales realizadas en el terreno que permiten acceder al agua subterránea. Manantiales: son fuentes naturales de agua que emergen del subsuelo a la superficie, generalmente debido a la presión del agua subterránea que encuentra una vía de salida. Se forman cuando un acuífero se encuentra con una capa impermeable de roca o tierra y el agua debe moverse hacia la superficie. Galerias filtrantes: Son túneles horizontales o inclinados que se construyen en la ladera de una montaña o en terrenos donde existe un acuífero superficial. Pozos radiales: son una tecnología avanzada de captación de agua subterránea, diseñada para aumentar el caudal de extracción desde acuíferos subterráneos. Se les llama "radiales" porque su estructura consiste en un pozo central del cual se extienden perforaciones horizontales, similares a los radios de una rueda, que se adentran en el acuífero. Estas perforaciones adicionales permiten captar un mayor volumen de agua en comparación con un pozo vertical tradicional. Ventajas y desventajas de las fuentes de abastecimiento subterráneas Ventajas Estabilidad en el abastecimiento: El agua subterránea no depende de las precipitaciones estacionales, lo que permite contar con un suministro constante a lo largo del año, incluso en épocas de sequía. Esto hace que las obras subterráneas sean muy eficientes en zonas áridas o semiáridas. Menor exposición a contaminantes: El agua subterránea está protegida por capas de suelo y roca, lo que reduce la exposición a contaminantes superficiales como productos químicos agrícolas, desechos industriales o vertidos urbanos. Esto garantiza una mejor calidad del agua en muchos casos. Filtración natural: A medida que el agua se infiltra a través del suelo y las rocas, pasa por un proceso de filtración natural, que ayuda a eliminar partículas y algunos contaminantes antes de ser captada por las obras subterráneas. Reducción de pérdidas por evaporación: A diferencia de las fuentes superficiales, como lagos o ríos, el agua almacenada subterráneamente está protegida de la evaporación, lo que es particularmente ventajoso en climas cálidos y secos. Obras discretas y no invasivas: Las infraestructuras subterráneas tienden a tener un impacto visual y ambiental menor que las grandes represas o presas, ya que no alteran significativamente el paisaje natural ni requieren grandes modificaciones del terreno. Infraestructuras de larga vida útil: Las obras subterráneas bien diseñadas, como pozos y galerías filtrantes, pueden tener una vida útil muy larga, con poco mantenimiento, lo que las convierte en inversiones a largo plazo para el suministro de agua. Menor necesidad de tratamientos: Dado que el agua subterránea suele estar mejor protegida de contaminantes, en muchos casos requiere menos tratamientos para ser potable, lo que reduce los costos de purificación en comparación con el agua superficial. Ventajas y desventajas de las fuentes de abastecimiento subterráneas Desventajas Sobreexplotación de acuíferos: Si no se gestiona de manera adecuada, la extracción de agua subterránea puede llevar a la sobreexplotación del acuífero, lo que provoca descensos en el nivel freático, agotamiento del recurso, e incluso hundimientos del terreno (subsidencia). Costos de perforación e instalación: Las obras de captación subterránea, especialmente los pozos profundos o pozos radiales, pueden ser costosas de perforar e instalar, requiriendo equipos especializados y estudios hidrogeológicos detallados. Dificultades en la detección de contaminación: Aunque el agua subterránea está mejor protegida de la contaminación superficial, en caso de que una fuente de contaminación (como vertidos industriales o infiltraciones de aguas residuales) afecte el acuífero, es más difícil detectarla y reducirla, debido a la falta de visibilidad y el acceso complicado. Dependencia de las características geológicas: No todas las regiones tienen acuíferos accesibles o de buena calidad, lo que limita la posibilidad de utilizar obras de captación subterránea en ciertas áreas. Impacto ambiental: Aunque menos visible que en las obras superficiales, las obras de captación subterránea pueden alterar los ecosistemas locales si no se planifican adecuadamente. La reducción del nivel freático puede afectar a fuentes superficiales, humedales o manantiales, y a la fauna y flora asociadas. Necesidad de energía para bombeo: En muchos casos, se requiere el uso de bombas para extraer el agua subterránea, lo que implica un consumo energético continuo, especialmente si el pozo es profundo o si se necesita extraer grandes volúmenes de agua. Pozos poco profundo (Someros) Caracteristicas Los pozos no son muy profundos (normalmente tienen entre 10 y Fuentes de agua superficiales: Estos pozos extraen agua de 20 m, y excepcionalmente llegan hasta los 30 o 40 m). Al ser acuíferos no confinados, lo que significa que la capa de agua poco profundos, existe riesgo de contaminación y pueden secarse subterránea no está cubierta por una capa impermeable. más fácilmente que los otros tipos de pozos. Vulnerabilidad a la contaminación: Al estar más cerca de la superficie, los pozos poco profundos son más susceptibles a la contaminación por actividades humanas como la agricultura, el uso de pesticidas o la presencia de aguas residuales cercanas. Flujo y cantidad de agua limitada: La cantidad de agua que se puede extraer suele ser menor que en los pozos profundos, debido a la naturaleza del acuífero superficial, que puede tener menos capacidad de almacenamiento. Fácil construcción: Debido a su poca profundidad, pueden ser excavados o perforados manualmente, lo que los convierte en una opción más económica y accesible en comparación con los pozos profundos. Pozos profundos Caracteristicas Protección contra sequías: Los acuíferos profundos están menos influenciados por las fluctuaciones climáticas, lo que significa que pueden seguir proporcionando agua incluso Los pozos profundos son perforaciones que alcanzan acuíferos durante periodos prolongados de sequía. subterráneos a mayor profundidad, generalmente más allá de los Menor impacto por cambios estacionales: La variabilidad estacional que afecta a 30 metros. Se utilizan cuando las capas de agua están a gran fuentes de agua superficiales, como ríos o lagos, no suele impactar a los pozos profundos distancia de la superficie. de manera significativa, lo que garantiza un suministro más confiable a lo largo del año. Capacidad de extracción alta: Los pozos profundos pueden suministrar grandes volúmenes de agua, lo que los hace ideales para abastecer a grandes poblaciones, instalaciones industriales, proyectos agrícolas y otras aplicaciones de alto consumo de agua. Útiles en zonas áridas o semiáridas: En áreas donde los recursos hídricos superficiales son limitados o inexistentes, los pozos profundos son una solución eficaz para abastecer a comunidades, industrias o para fines agrícolas. Independencia de fuentes superficiales: Los pozos profundos permiten el acceso a agua en zonas donde los ríos, lagos o fuentes de agua superficial están contaminados, secos o no son suficientes. Menor riesgo de agotamiento rápido: Los acuíferos profundos tienden a recargarse más lentamente, pero tienen grandes volúmenes de agua almacenada, lo que permite su explotación durante más tiempo sin riesgo de agotamiento, siempre que la extracción sea sostenible. Estabilidad estructural: Los pozos profundos, debido a sus métodos de construcción más robustos y materiales de calidad (como el acero o PVC), tienden a ser más duraderos y resistentes a colapsos, lo que prolonga su vida útil. Menor contaminación: El agua de los acuíferos profundos está generalmente mejor protegida de la contaminación superficial, como los productos químicos agrícolas, residuos industriales y desechos urbanos, lo que suele traducirse en agua de mejor calidad. Estudios preeliminares Investigación hidrogeológica: Se realiza un análisis del área para conocer las características geológicas, hidrogeológicas y climáticas. Esto incluye determinar la ubicación y profundidad de los acuíferos, calidad del agua y niveles de recarga y descarga. Estudio geofísico: Se utilizan métodos geofísicos (como la resistividad o sondeos eléctricos) para identificar la ubicación más adecuada para perforar el pozo y definir la profundidad esperada. Diseño preeliminar del pozo Ubicación del pozo: Se selecciona en función de los estudios geológicos, considerando áreas con buena calidad de agua y alejada de fuentes de contaminación. Diámetro del pozo: Se define el diámetro del pozo en función del caudal de extracción deseado y del equipo de bombeo que se instalará. Profundidad del pozo: Se determina con base en la información hidrogeológica, para alcanzar la zona más adecuada del acuífero. La profundidad depende de la capacidad del acuífero y la demanda de agua. Diseño preeliminar del pozo Selección del equipo de perforación: Dependiendo de las características del suelo y la profundidad del pozo, se elige el equipo de perforación adecuado (rotación, percusión o martillo de fondo). Perforación piloto: Se hace una perforación inicial de menor diámetro para realizar estudios y ensayos en el subsuelo. Esta perforación permite ajustar el diseño del pozo. Ampliación del pozo: Una vez determinada la profundidad y las características del acuífero, se amplía el diámetro de la perforación según el diseño fin Selección del ademe Instalación del ademe: Se coloca el tubo de revestimiento (ademe), generalmente de acero o PVC, para proteger las paredes del pozo. El ademe se extiende desde la superficie hasta la profundidad del pozo. Colocación del filtro: En la parte donde se encuentra el acuífero, se instala una sección de tubo filtrante con ranuras o perforaciones para permitir la entrada del agua, bloqueando la entrada de sólidos. Camisón o grava: Se coloca material granular (grava o arena) alrededor del ademe en la zona del filtro para mejorar la filtración y proteger la tubería de la entrada de partículas finas. Sello sanitario Se coloca un sellado impermeable en la parte superior del pozo (generalmente con bentonita o cemento) para evitar que contaminantes superficiales entren al pozo y contaminen el acuífero. Galerias filtrantes Las galerías filtrantes son captaciones horizontales o casi horizontales tipo túnel, de pequeñas dimensiones, que fueron muy populares hasta la construcción de los grandes pozos, con equipos de perforación de pozos profundos. se construyen galerías filtrantes colocando en el fondo de una zanja tubería de PVC de cédula 80, con ranuración de fábrica de 0.5 a 2.0 mm y cubriendo toda la obra con grava graduada de 1/6" a 1/7" de diámetro. Pozos radiales Los pozos radiales son captaciones horizontales, como las galerías filtrantes, que cuentan con una cámara vertical o cárcamo, de la cual parten varios colectores horizontales. La cámara es de concreto reforzado, de forma circular, con diámetro interior de 1.5 a 4.5 m y de la profundidad necesaria para alcanzar los acuíferos que se desean captar. En el cárcamo se instalan los equipos de bombeo. De la cámara parten los colectores radiales, perforados horizontalmente a la profundidad prefijada, los que constituyen la sección de captación de la obra. Dependiendo de las características del acuífero y del caudal requerido, su número suele variar entre 4 y 20. Su diámetro varía entre 0.15 y 0.5 m y su longitud entre 15 y 100 metros. Estudios preeliminares Excavar pozos exploratorios y practicar sondeos geofísicos para conocer la localización, extensión y características de los acuíferos y los acuitardos Contar con el análisis hidrométrico de la corriente superficial en el sitio del proyecto y la estimación de la capacidad de infiltración de su cauce Ejecutar pruebas de bombeo de larga duración, con piezómetro, para evaluar las propiedades hidrodinámicas del acuífero, identificar su interconexión con la corriente superficial y evaluar la magnitud de la recarga que puede inducirse desde aquella. En estos casos, la conexión de los acuíferos con el río debe ser estudiada previamente, ya que la presencia de horizontes de baja permeabilidad (arcillas) entre ambos puede reducir el ritmo de recarga Practicar el muestreo y hacer el análisis de laboratorio del agua superficial y subterránea, para determinar sus características fisicoquímicas y bacteriológicas Consideración de diseño Para diseñar las características de los colectores a partir El diseño hidráulico de la cámara debe considerar del muestreo controlado del material extraído durante el esencialmente dos factores, la profundidad y el hincado de los colectores, se puede formar un corte diámetro de la toma, recordando siempre que ambos horizontal de la formación. Con base en el análisis tienen una influencia determinante en el alto costo de granulométrico, se define la abertura adecuada de las la obra y en la dificultad del proceso constructivo. La ranuras. Lo más recomendable es utilizar cedazos de tipo profundidad depende de la posición de los acuíferos helicoidal, aunque también puede instalarse una tubería que se pretenden captar y de consideraciones que ranurada convencional. toman en cuenta la recarga local y la calidad del agua. En general, su valor no es mayor de 50 metros. Por otra parte, el diámetro del cárcamo debe ser suficiente para alojar los equipos de bombeo de la capacidad deseada y las instalaciones co- nexas, así como para facilitar las maniobras de construcción y de mantenimiento. Su tamaño depende de la capacidad de bombeo requerida y puede llegar a ser de 4 a 5 metros. Ventajas y desventajas Desventajas del pozo radial Ventajas Alto costo de construcción Permite captar acuíferos localizados a varias decenas de metros de la superficie del Complejo procedimiento constructivo terreno gracias a su procedimiento constructivo Aplicable solamente para captar acuíferos a profundidades no mayores de 50 m Es especialmente adecuado para explotar acuíferos de gran permeabilidad, que son profundos para ser captados mediante galerías filtrantes y de poco espesor para ser captados con pozos verticales Puede extraer caudales importantes de agua de un acuífero delgado y permeable, en lugar de construir varios pozos verticales Su bombeo concentrado tiene un costo menor al costo de un bombeo distribuido en varios pozos verticales, que requiere de la instalación de diversas bombas, de su interconexión para colectar el caudal, de mayor espacio y de mayores costos de mantenimiento y operación Qanats Los qanats son sistemas antiguos de captación y distribución de agua subterránea, utilizados principalmente en regiones áridas y semiáridas. Este ingenioso sistema consiste en una serie de túneles horizontales excavados a lo largo de un acuífero subterráneo, que permiten llevar el agua desde zonas montañosas o de alta infiltración hacia áreas donde el agua es escasa, como valles o zonas desérticas. Camara de captación de manantiales por gravedad/ladera Manantiales por gravedad: Ocurren cuando el agua subterránea fluye naturalmente hacia la superficie debido a la inclinación del terreno o a una zona permeable que permite el afloramiento. Para estos casos, se construye una caja de captación en el punto donde el agua surge, recolectando el flujo para dirigirlo a tuberías o depósitos de almacenamiento. Camara de captación de manantiales artesiana Manantiales artesianos: Son aquellos en los que el agua subterránea está bajo presión debido a capas impermeables superiores e inferiores que la retienen. Cuando se perfora el terreno para llegar al acuífero, el agua asciende a la superficie sin necesidad de bombeo, debido a esta presión. Las cajas artesianas suelen tener una estructura diferente, diseñada para manejar el flujo constante y, a veces, intenso del agua.

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