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Capitulo 9 Pruebas de aforo. Introducción. Las pruebas experimentales y practicas que se realizan a los pozos como aprovechamientos hidráulicos son los siguientes: Prueba de aforo Prueba de bombeo
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Introducción Las pruebas experimentales y practicas que se realizan a los pozos como aprovechamientos hidráulicos son los siguientes: • Prueba de aforo • Prueba de bombeo El objetivo de realizar estas pruebas es llegas a conocer adecuadamente el funcionamiento de los pozos y del acuífero con el fin de explotar a este ultimo adecuadamente. Cada una de ellas tiene una finalidad y se puede obtener datos acerca de las características hidráulicas del funcionamiento de los pozos y del acuífero que explotan.
Prueba de aforo • Operación que se debe de realizar para determinar el caudal optimo y niveles de operación de los ojos. • También es conocida como prueba de pozo, de esta se puede obtener la siguiente información: • La transmisibilidad puntual en el entorno del pozo y su gasto critico. • Perdidas de carga tanto en el pozo como en el acuífero. • Abatimiento del nivel estático en función del gasto. • Eficiencia del pozo. • Gasto optimo de la explotación del pozo.
Prueba de aforo • El objetivo esencial consiste en construir experimentalmente mediante métodos gráficos la curva característica del aprovechamiento. • Para realizar un aforo se requiere una bomba tipo turbina, accionada con un motor de combustión capaz de variar las revoluciones (r.p.m) una columna de long. Tal, que la bomba no succione aire al abatirse el nivel de agua un dispositivo de medición del caudal y una sonda preferente mente eléctrica.
Prueba de bombeo • Se realiza solo con fines de investigación, cuando se requiere determinar las propiedades hidráulicas de los acuíferos. • son las mas difíciles de ejecutar debido a sus requerimientos técnicos y al equipo que se emplea para su realización. • Estas pruebas también son conocidas como pruebas de acuíferos, de estas se puede obtener la información necesaria para determinar los siguientes a aspectos:
Transmisibilidad del acuífero. • Coeficiente de almacenamiento. • Características del acuífero. • Presencia y situación de limites. • Geometría y características hidrodinámicas del sistema acuífero.
Puntos de vista para la explotación • General • Particular
General Es un punto de vista a nivel regional, interesa saber donde y cuanta agua es posible extraer e un acuífero y cuales son las consecuencias de esta explotación; para conocer lo anterior se emplea la prueba de bombeo.
Particular • Interesa saber cuales son las mejores condiciones de explotación del pozo. Para saberlo es necesario información especifica concerniente a su aprovechamiento, la cual puede obtenerse solo mediante una prueba de aforo.
9.2.- Marco teórico Para obtener las curvas características de los pozos las cuales pueden ser rectilíneas y parabólicas es necesario solucionar la formula de dupuit para los diferentes casos. Esta ecuación se basa en las siguientes hipótesis:
Establecimiento de un régimen del equilibrio del cono de abatimiento. • El agua y la roca son incompresibles. • La superficie equipotencial del flujo son planas. • La ecuación de darcy es valida. • La componente vertical del agua es despreciable en comparación con la componente horizontal. • El medio es homogéneo e isótopo. • El radio de influencia en el pozo es constante en el pozo.
Ecuaciones para obtener la curva característica Acuífero libre Acuífero confinado
Acuífero libre Partiendo de la ley de darcy La Ley de Darcy1 describe, con base en experimentos de laboratorio, las características del movimiento del agua a través de un medio poroso. La expresión matemática de la Ley de Darcy es la siguiente:
gasto, descarga o caudal en m3/s. longitud en metros de la muestra una constante, actualmente conocida como coeficiente de permeabilidad de Darcy, variable en función del material de la muestra, en m/s. área de la sección transversal de la muestra, en m2. altura, sobre el plano de referencia que alcanza el agua en un tubo colocado a la entrada de la capa filtrante. altura, sobre el plano de referencia que alcanza el agua en un tubo colocado a la salida de la capa filtrante. el gradiente hidráulico.
Conductividad hidraulica peso específico absoluto del fluido viscosidad dinámica del fluido G aceleración de la gravedad viscosidad cinemática del fluido n K = permeabilidad intrínseca
Acuífero libre Q = -CΔ^2 + CΔ2H Que es de la forma Y=X^2 - abX
Acuífero confinado A = CQ + BQ^2 Formula que corresponde a una curva parabólica, cuya solución es posible obtener al graficar los datos abatimiento-caudal obtenidos de manera experimental en la prueba de aforo para caudales o escalones importantes en acuíferos confinados.
