Pozos de Absorción

Generalidades

Los pozos de absorción consisten en excavaciones de un diámetro y profundidad variable por

el que penetra el agua superficial y se filtra en el subsuelo circundante. Deben ubicarse

después de las fosas sépticas o plantas de tratamiento debido a que el pozo únicamente debe

ser utilizado para filtrar el agua tratada. Los pozos de absorción no requieren de ningún

mantenimiento.

El Pozo de Absorción se puede dejar vacío y recubrir con un material poroso para dar soporte y

evitar que se colapse, o dejar sin cubrir y llenar con piedras grandes y grava. Las piedras y la

grava evitarán que las paredes se colapsen, pero dejarán espacio adecuado para las aguas

residuales. En ambos casos, una capa de arena y grava fina debe ser repartida en el fondo

para ayudar a que se disperse el flujo. El pozo de absorción debe tener entre 1.5 y 4 m de

profundidad.

En estos el agua se infiltra por paredes y piso que deberán ser tomados permeables, se

recomienda llenar de grava a la altura aproximada de 1m para lograr una buena distribución de

agua al fondo.

Las dimensiones y número de pozos necesarios dependerán de la permeabilidad del terreno y

se diseñarán de acuerdo con la experiencia que se tenga en la región donde se construyen.

Como el agua residual (aguas grises o negras pre tratadas) se filtra por el terreno al pozo de

absorción, pequeñas partículas se filtran en la matriz del terreno y los materiales orgánicos son

digeridos por microorganismos. Así, los Pozos de Absorción son los más adecuados para

terrenos con buenas propiedades de absorción; no son adecuados para terrenos con barro,

compactos o rocosos.

Información de los Pozos de Absorción según las NTC

Aprovechamiento de los gastos pluviales.

Diseño de pozos de absorción.

Debido a la gran complejidad del subsuelo de la Ciudad de México, sólo en algunas zonas del

poniente y sur se permitirá la libre infiltración del agua de lluvia, ya sea mediante el

escurrimiento directo al momento de presentarse ésta o por la libre descarga de las

aportaciones de la red pluvial.

De resultar factible facilitar la filtración al subsuelo, se procederá a diseñar el sistema

correspondiente de pozos de absorción.

El gasto de diseño corresponderá al máximo que resulte del cálculo pluvial, mediante el método

racional analítico.

La profundidad y el diámetro del pozo se deberán diseñar con base en el coeficiente de

permeabilidad y espesor del estrato donde se pretenda realizar la infiltración. Este coeficiente

deberá estar debidamente sustentado mediante el previo estudio geológico respectivo.

Elementos que constituyen el sistema de infiltración: • Estructura receptora de la descarga de una o más redes de drenaje pluvial. • Eliminadores de basura y partículas de suelo que pudieran alterar la estructura del acuífero y las velocidades del flujo dentro del mismo. • Pozo de absorción. • Se podrá optar por el sistema de infiltración de agua pluvial que convenga, siempre que se garantice no dañar ecológicamente el subsuelo. La descarga de agua de fregaderos que conduzcan a pozos de absorción o terrenos de oxidación deberán contar con trampas de grasas registrables. Los talleres de reparación de vehículos y las gasolineras deberán contar en todos los casos con trampas de grasas en las tuberías de agua residual antes de conectarlas a colectores públicos.

Localización Para la localización y caracterización de los acuíferos en la zona de interés, se deberán consultar los mapas y fotografías aéreas disponibles. Los mapas de mayor utilidad para tal fin, son los geológicos, los hidrogeológicos y los topográficos. No es posible garantizar a priori el éxito de una captación en un sitio dado, aun cuando se disponga de dichos estudios previos. Por ello, se empleará la práctica que consiste en perforar el agujero exploratorio para obtener los registros indicados y con base en ellos diseñar la terminación del pozo. También se deberán aprovechar los pozos de bombeo existentes, que constituyen importantes fuentes de información hidrogeológica, ya que aportan datos respecto a las características hidráulicas, niveles y calidad del agua de los acuíferos. Por ello el censo de captaciones subterráneas debe ser una de las actividades obligadas en los reconocimientos exploratorios. Debido a la heterogeneidad del subsuelo, aun cuando se disponga de estudios previos, de exploraciones indirectas o de datos acerca de pozos circunvecinos, las condiciones hidrogeológicas existentes en un sitio sólo se pueden conocerse con detalle a través de una exploración directa. Por ello, cualquiera que sea su objetivo, todo pozo deberá tener en principio un carácter exploratorio. La práctica consiste en iniciar la perforación con diámetro pequeño, de 20 cm a 30 cm, para recabar información acerca de las condiciones hidrogeológicas locales a través de registros y pruebas de pozo: pruebas de penetración, cortes litológicos y registros geofísicos (en el interior del pozo), control de lodos como densidad, conductividad eléctrica, pérdidas, niveles y pruebas de productividad. A continuación, una tabla que muestra pruebas de absorción en distintos tipos de terreno y como la naturaleza de los materiales influirá en su área efectiva de absorción.

Ademes

Los ademes son tubos que se introducen dentro del pozo de agua para evitar que el suelo se desgaje y taponee nuevamente la perforación. Es un elemento de carácter estructural que se ve sometido a diferentes esfuerzos del terreno por lo que para su diseño se requiere de un cálculo tanto del material (acero de bajo carbono, con contenido de cobre, baja aleación de alta resistencia, o inoxidable) como del espesor del mismo. Generalmente tiene el tubo un tramo liso y otro ranurado, por el que se filtra el agua después de haber pasado por un empaque de grava que se encuentra entre el ademe y el contra ademe y evita el arrastre de arenas dentro del pozo. Diámetro del Ademe Determinar el diámetro apropiado es de suma importancia, ya que esto tiene repercusiones en el costo de la estructura del pozo y en el uso del equipo de perforación. Para elegir correctamente el diámetro del ademe, se deben satisfacer dos necesidades principales: • Que exista un espacio suficiente para el alojamiento de la bomba, además de un espacio libre que permita su instalación y mantenimiento. • El diámetro del ademe debe presentar un espacio libre que garantice la buena eficiencia hidráulica del aprovechamiento en operación. Tipos de Materiales de Ademes En la construcción de ademes para pozos de agua, se emplearán materiales, que cumplan con ciertas características, por ejemplo, que sean de naturaleza tubular y los suficientemente rígidos para soportar los esfuerzos ejercidos durante su instalación y aquellos que se manifiestan posteriores a ésta. También se tomarán en cuenta otras características como, el tipo de perforación del pozo y el método de instalación, el costo y la disponibilidad. Existe una gran variedad y diversidad en los materiales empleados en la fabricación de ademes, los cuales se dividen en tres categorías: fluoropolímeros, metálicos y materiales termoplásticos.

Filtros Mediante la correcta elección, diseño e instalación de filtros de grava en la zona que rodea inmediatamente el tubo de ademe, se obtiene una mayor permeabilidad y una mejor eficiencia hidráulica del pozo, así como una buena estabilización de los materiales del acuífero. Los aspectos fundamentales que se deben considerar para el diseño de filtros artificiales, son los siguientes:

Tamaño del grano del filtro. Espesor del filtro. Tipo de material del filtro. Longitud total de la sección ranurada. Tamaño de apertura de la ranura.

Construcción

Para construir los pozos destinados a la captación del agua, se utilizan 2 sistemas básicos de perforación: el de percusión y el rotatorio. Han surgido varios métodos, que conservando los principios básicos de uno o ambos sistemas, han desarrollado una nueva técnica y manifiestan una mayor versatilidad, de tal forma que se tienen los siguientes: rotatorio de circulación inversa, neumático y vibro percusión entre otros. Los métodos con sistema de percusión que podrán utilizarse son: Pozos punta; Percusión-chorro; o Perforación por percusión con cable y herramienta; Mientras que entre los métodos con sistema de rotación, se tienen: Barrenos manuales; Perforación con barrena-taladro sólida; Perforación con barrena taladro hueca; Perforación con rotación y aire; Perforación rotatoria con circulación directa; o Perforación con doble tubería y circulación inversa. Para determinar el método más apropiado en un sitio específico, se evaluará conforme a los siguientes criterios: • Versatilidad del método de perforación. • Capacidad o confiabilidad del muestreo. • Costo relativo. • Disponibilidad del equipo. • Capacidad del método para preservar las condiciones naturales. • Capacidad para la terminación del pozo diseñado. • Facilidad relativa para la terminación y desarrollo del pozo.

Será necesario el uso de fluidos de perforación, dependiendo de las condiciones físicas y químicas que se encuentren en la perforación, entre sus funciones principales se encuentran el remover las esquirlas del fondo del pozo; proteger y estabilizar las paredes del pozo; enfriar y limpiar la barrena de perforación; sellar las paredes del pozo; mantener los cortes y fragmentos de la formación en suspensión; y facilitar la obtención de información del subsuelo.

Una vez hecha la perforación, el ademe ranurado se debe hacer descender dentro del agujero perforado con todo cuidado. El asunto crítico de esta tarea (en relación a las fallas de los pozos) consiste en que no se debe permitir que la columna del ademe liso y ranurado descanse contra el fondo del agujero perforado. Si eso llegara a pasar, el ademe ranurado del pozo tendría que soportar el peso colgante completo del terreno, lo cual puede conducir al colapso del pozo. De manera similar, si la columna se llega a caer durante la instalación, el impacto resultante podría ejercer la fuerza suficiente para pandear al ademe ranurado del pozo. Durante la instalación del empaque de grava, es práctica habitual instalarla por caída libre dentro del espacio anular, provocando que la grava se puentee a medida que lentamente se va asentando y consolidando. Cuando la grava se puentea, su peso es impuesto contra el ademe ranurado (y el ademe liso), lo cual puede ocasionar una falla del tipo de tensión, de modo que el método preferente consiste en bombear la grava dentro del espacio anular, a través de un tubo tipo tolva. Este método reduce, en gran medida, la posibilidad del puenteo y la posibilidad de que se ejerzan esfuerzos indeseables contra el ademe ranurado del pozo.

Características Constructivas

Registro de concreto situado al nivel de terreno Mampostería de tabique de 0,28 m o piedra junteada con mortero desde el registro

hasta 0,20 m por debajo de la conexión del influente, con el objeto de dar resistencia estructural.

Mampostería sin juntear en el sentido vertical, dejando huecos de 0,05 m como mínimo, desde el nivel de la mampostería junteada hasta el nivel de desplante.

Relleno interior de guijarro, roca porosa o tezontle (de tamaño de 0,07 a 0,10 m), colocado desde el nivel de desplante del pozo, hasta una distancia de 0,20 m como mínimo de la conexión del influente.

Cuando se trate de un arreglo de pozos de absorción, éstos deben estar dispuestos a una distancia mínima de 3 veces el diámetro de los pozos, medidas entre los paños exteriores de los pozos. El diámetro interior mínimo recomendado es de 1 m.

Cuando la profundidad de diseño del pozo de absorción sea mayor a 3 m, se recomienda disponer de otro pozo de absorción, con el objeto de disminuir la profundidad de desplante, facilitar el procedimiento constructivo.

Protección Sanitaria Para aquellos aprovechamientos hidráulicos diseñados para abastecer agua potable, se deberán utilizar aditamentos conocidos como protecciones sanitarias, empleados con el fin primordial de asegurar la obtención de agua de buena calidad, libre de contaminantes y segura para el consumo humano. De acuerdo con la estructura y diseño de pozos, se presentan dos áreas que son más factibles a la contaminación y que corresponden a las zonas: Terminal superior del pozo y, El espacio anular entre las paredes del acuífero y el tubo de ademe. Para obtener un terminado de pozo, tal que impida la filtración de contaminantes al interior del pozo, se realizarán las siguientes actividades:

El entubamiento del pozo debe sobrepasar por lo menos 60cm del nivel de la superficie del terreno.

La implantación sobre la superficie de una placa de concreto de por lo menos 10cm de espesor por 60cm de largo y ancho, con una ligera inclinación hacia sus bordes para drenar las posibles fugas del pozo.

Colocar un canal de drenaje alrededor de la placa de concreto, su descarga se extenderá a cierta distancia del pozo.

Implantar un sello en la parte superior para evitar en lo posible la entrada de contaminantes al interior del pozo.

Ejemplo Pozo de Absorción de la empresa Blockera Carrillo Estos pozos de reabastecimiento freático transmiten los volúmenes de agua recibidos en su interior hacia el terreno adyacente. Entre las anilletas que conforman el pozo de reabastecimiento freático y el terreno debe hacerse un filtro de grava para disminuir el flujo de agua que pasa a través de los huecos y orificios de las anilletas y evitar con eso que el chorro directo del agua erosione o socave las paredes del terreno y su vez este filtro sirve para llenar posibles huecos que pudieran formarse entre el terreno y las anilletas. Esfuerzo admisible en base al terreno. Capacidad de absorción 3.5 lt/seg, aproximadamente. Profundidad en base a los mantos freáticos. Escalera marinera con peralte de 40 cm. Pozos con características según sus necesidades (Diámetro y profundidad). Boca tormenta opcional con resistencia f´c=350 kg/cm2 Las excedencias se conectan al drenaje en caso de ser necesario. Rejilla ligera o pesada en caso de boca de tormenta