SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 20
Descargar para leer sin conexión
“SECRETARÍA DE AGRICULTURA,
GANADERÍA,
DESARROLLO RURAL,
PESCA Y ALIMENTACIÓN”
Subsecretaría de Desarrollo Rural
Dirección General de Producción Rural Sustentable
en Zonas Prioritarias
Pozos de Absorción
i
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN............................................................................................1
2. OBJETIVOS....................................................................................................2
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS ...........................................................................2
4. DESCRIPCIÓN................................................................................................2
4.1 El relleno............................................................................................................................5
4.2 El geotextil .........................................................................................................................5
5. DISEÑO.........................................................................................................6
5.1 Factibilidad.........................................................................................................................6
5.2 Dimensionamiento ............................................................................................................7
5.3 Escurrimiento superficial...................................................................................................7
5.4 Capacidad de absorción.....................................................................................................7
5.4.1 Capacidad de infiltración............................................................................................8
5.4.2 Permeabilidad del terreno .........................................................................................9
5.5 Lluvia de diseño .................................................................................................................9
5.6 Volumen afluente..............................................................................................................9
5.7 Profundidad del pozo ......................................................................................................10
5.8 Volumen geométrico del pozo ........................................................................................10
5.9 Volumen infiltrado...........................................................................................................10
5.10 Tiempo de llenado del pozo.........................................................................................11
5.11 Volumen de almacenamiento......................................................................................11
5.12 Ejemplo para volumen de diseño ................................................................................11
6. ELEMENTOS DE DISEÑO.............................................................................. 13
6.1 Vertedor...........................................................................................................................13
6.2 Filtros y sedimentadores .................................................................................................14
6.3 Cubierta ...........................................................................................................................14
6.4 Piezómetro.......................................................................................................................14
ii
7. CONSTRUCCIÓN.......................................................................................... 15
7.1 Aportes de suelo de las zonas cercanas ..........................................................................15
7.2 Calidad de los materiales.................................................................................................15
7.3 Control durante la realización .........................................................................................15
7.4 Control al final de la realización ......................................................................................15
8. MANTENIMIENTO....................................................................................... 16
9. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................. 16
1
POZOS DE ABSORCIÓN
1. INTRODUCCIÓN
Los pozos de absorción consisten en
excavaciones generalmente cilíndricas de
profundidad variable, que pueden estar rellenas
o no de material, que se construyen para infiltrar
el agua de lluvia directamente al suelo en
espacios reducidos (Figura 1 y Figura 2).
Figura 1. Excavación y material de relleno para la
construcción de un pozo de absorción.
Figura 2. Relleno del pozo de absorción.
Esta técnica se puede aplicar en zonas donde el
estrato superior del suelo es poco permeable o
con superficies del terreno impermeabilizadas,
pero que tienen capacidades importantes de
infiltración en los primeros metros de
profundidad.
Estos pozos son fácilmente integrables en el
paisaje de zonas densas o abiertas y constituyen
una alternativa en lugares donde los canales de
desvío no son una opción, como es el caso de
terrazas, caminos o cabeceo de cárcavas. Su
implementación ayuda a minimizar el desbalance
del agua subterránea del lugar y proporciona un
tratamiento físico y biológico al agua, a través de
la infiltración en el suelo (CNA, 2007).
El funcionamiento hidráulico de estas obras
consta de varias etapas. Inicia con la entrada del
agua proveniente de una tormenta al pozo de
absorción, que se puede efectuar a través de la
superficie o desde una red de conductos. El agua
una vez que entra al pozo, queda almacenada
temporalmente para después infiltrarse
paulatinamente.
Conviene emplear este tipo de obras sólo si el
agua lluvia captada alcanza a infiltrarse antes de
la siguiente tormenta, de manera que la obra
esté en condiciones de operar. Debe cuidarse
que la infiltración no provoque problemas
estructurales por expansión, arrastre de
materiales finos, subpresiones o exceso de
humedad en general.
Los pozos de absorción tienen una capacidad de
almacenamiento limitada, dependiendo del nivel
freático. Los niveles poco profundos pueden
limitar el uso de los pozos, ya que disminuyen el
volumen de almacenamiento y reducen sus
capacidades hidráulicas. Por razones obvias,
2
cuando exista riesgo de contaminación no son
aconsejables los pozos de absorción.
2. OBJETIVOS
Entre los principales objetivos buscados con la
instalación de pozos de absorción se tienen:
Captar el flujo superficial proveniente de la
precipitación pluvial.
Infiltrar los escurrimientos superficiales
directamente al suelo.
Disminuir el caudal máximo instantáneo.
Reducir el volumen escurrido.
Permitir usos alternativos del agua infiltrada.
Recargar los acuíferos.
Mejorar la calidad del efluente.
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Además de las ventajas comunes a todas las
obras de infiltración, su principal bondad es la
integración a condiciones restringidas, ya que
son estructuras poco visibles, no tienen
restricciones topográficas para su instalación y
solo ocupan una pequeña parte del terreno,
economizando su uso. Sin embargo, es
recomendable su instalación sólo en lugares
donde no es posible ubicar otros sistemas de
infiltración, ya que tienen una capacidad de
almacenamiento reducida en comparación con
otras obras.
Una de sus principales desventajas es la
colmatación1
, al retener las partículas finas
1
Un pozo de absorción está colmatado, cuando su permeabilidad
original se ha reducido sustancialmente, a causa del progresivo
sellamiento de los poros, entre las partículas filtrantes originales, con
presentes en el agua, para lo cual se requiere de
mantenimiento durante la vida útil de la obra.
Una alternativa para reducir la colmatación es la
instalación de un filtro de arena en la parte
superior, haciendo pasar el agua a través de él
antes que entre al pozo, o bien instalando un
desarenador o decantador antes de la descarga.
4. DESCRIPCIÓN
El pozo de absorción es un sistema vertical de
infiltración al subsuelo de las aguas provenientes
de escurrimientos superficiales, a través de sus
paredes y piso permeables. Dicho sistema
proporciona al agua un tratamiento físico y
biológico a través de la infiltración en un medio
poroso (NOM-006-CNA). Los sistemas y
elementos de infiltración captan el flujo
superficial y facilitan su infiltración en el suelo. Si
funcionan correctamente, son muy efectivos en
lograr reducir los gastos máximos y el volumen
escurrido aguas abajo. Entre las diferentes
alternativas de infiltración (elementos) que
pueden emplearse, están los que operan en
forma difusa o concentrada, los que consideran
almacenamiento o no, así como los superficiales
o los subterráneos.
En el Cuadro 1 se presentan las distintas
opciones de disposición de la precipitación para
su infiltración en el suelo, en base a su extensión,
almacenamiento y ubicación.
materiales finos transportados, en suspensión, por el agua que se va
infiltrando.
3
Cuadro 1. Alternativas de disposición de la precipitación
para diferentes formas de infiltración.
Opciones Extensión Ubicación Almacenamiento
Estanques Difuso Superficial Importante
Zanjas Concentrado Subterráneo Importante
Pozos Concentrado Subterráneo Limitado
El diseño hidráulico del pozo de absorción está
en función de la capacidad de absorción del
suelo y el caudal de agua captado. Si el pozo
atraviesa más de un estrato de suelo con
diferentes tasas de infiltración, los cálculos para
su diseño habrán de integrar la percolación de
cada estrato. Además, para el correcto
dimensionamiento de la profundidad del pozo de
absorción, habrá de considerar la cota del nivel
freático.
En general, los pozos de absorción se proyectan
en áreas pequeñas, abiertas o cubiertas (Figura
3, Figura 4 y Figura 5), cerca de las superficies
impermeables que drenan y para operar
preferentemente con agua limpia.
Figura 3. Pozo para drenaje de techumbres.
Figura 4. Pozo para terrazas de tierra.
Figura 5. Pozo de absorción en cunetas de caminos.
Es recomendable combinar los pozos de
absorción con otras alternativas, tales como
estanques de retención, zanjas de infiltración y
trincheras, lo que permite aumentar la capacidad
de almacenamiento subterráneo y reducir el
escurrimiento superficial.
Además del pozo de absorción propiamente, la
obra completa presenta diferentes elementos
adicionales alternativos y opcionales, con un
esquema de relación entre ellos como el que se
muestra en la Figura 6.
Pozo
Pozo
Canaldedesagüe
Terraza
Terraza
Terraza
Terraza
Escurrimientos
Pozo
Pozo
Pozo
Pozo
Cuneta
Pozo
4
Figura 6. Elementos principales de un pozo de absorción.
(1) Alimentación, (2) Decantador (opcional), (3) Cámara
vertedora (opcional), (4) Rebase o vertedor, (5) Tubería
de conexión, (6) Pozo, (7) Geotextil, (8) Cubierta, (9)
Alimentación superficial (opcional).
Según la forma en que desalojan los
escurrimientos se denominan (Figura 7):
a. Pozo de absorción, cuando el agua del
pozo se infiltra a través de estratos no
saturados del suelo, es decir, cuando la
superficie del agua subterránea se ubica
bajo la base del pozo, de manera que el
agua de lluvia se filtran en el suelo antes
de llegar al nivel del agua subterránea.
b. Pozo de inyección, si la capa de agua
subterránea se ubica sobre el nivel del
fondo del pozo, de manera que la
aportación se realiza directamente al
agua subterránea.
Para fines prácticos, si el nivel máximo
estacional de la capa freática o algún estrato
impermeable se ubican a menos de 1 m bajo
la base del pozo, se cataloga como pozo de
inyección.
Figura 7. Pozos de absorción (arriba) y de inyección
(abajo). (1) Pozo, (2) Agua subterránea y (3) Nivel
estático.
Las Figura 8 y Figura 9 muestran algunas
disposiciones empleadas para pozos de
absorción, considerando casos sencillos de pozos
relativamente pequeños y otros más complejos.
Figura 8. Pozo de absorción simple alimentado desde la
superficie. (1) Cubierta permeable, (2) Relleno, (3)
Geotextil, (4) Piezómetro y (5) Almacenamiento
superficial.
1 2 3
4
5 6 7
8
1
2
3
1
2
3
1
2
3
4
5
5
Figura 9. Pozo de absorción con decantador y vertedor
sobre el mismo pozo. (1) Cubierta permeable, (2) Relleno,
(3) Geotextil, (4) Tubería de alimentación, (5) Cámara de
rebase, (6) Decantador y (7) Tapa de la cámara.
4.1 El relleno
Los pozos pueden estar o no rellenos de
material, aunque los pozos vacíos poseen un
mayor volumen de almacenamiento. Sin
embargo, es necesario rellenarlos para evitar
que las paredes se derrumben cuando entre el
agua lateralmente CNA (2007). Además, un pozo
vacío representa un riesgo al tránsito de
personas y animales.
Para el relleno se utilizan piedras partidas, cantos
rodados o gravas de granulometría uniforme y
porosidad superior al 30 %.
El relleno se realiza, hasta 3/4 de su calado, con
piedra de tamaño regular (0.2 m como mínimo) y
se cubre, hasta una profundidad de 60 cm, con
grava (1½”) de diámetro, en el estrato
subsecuente (Figura 10).
Figura 10. Materiales para el relleno de pozos.
4.2 El geotextil
Cuando existen materiales finos que puedan
producir colmatación, se utiliza un encamisado
con filtro geotextil de una permeabilidad igual o
superior a 10 veces la del terreno (Figura 11).
Figura 11. Geotextil utilizado en pozo de absorción.
El geotextil es un material tejido, permeable,
deformable y resistente al punzonamiento y
abrasión. Este material formado por fibras
poliméricas termoplásticas, se emplea en
aplicaciones geotécnicas para el refuerzo de
terraplenes, muros, suelos con baja capacidad de
carga y cimentaciones.
1 5
4
2
3
6
7
6
Generalmente en estas aplicaciones se busca:
Separar dos tipos de terreno de diferentes
propiedades físicas.
Filtrar los finos en la dirección del flujo de
agua para evitar la colmatación.
Dejar pasar el agua libremente.
Impedir la entrada de finos del exterior.
Para los pozos de absorción en particular, se
buscan geotextiles propios para drenaje
subsuperficial o subdrenaje2
(Cuadro 2).
Cuadro 2. Requerimientos del geotextil para subdrenaje.
Propiedad Ensayo Unidad
Requerimiento
( MARV ** )
Porcentaje de suelo a
retener que pasa la
malla 0.075 min.
(N° 200)
< 15 15 – 50 > 50
Clase de
Geotextil
Clase 2
Permitividad
ASTM
D4491
seg –1 0.5 0.2 0.1
Abertura
aparente
ASTM
D4751
mm 0.43 0.25 0.22
Resistencia
retenida UV
ASTM
D4355
%
50% después de 500
horas de exposición
MARV** = Promedio - 2 (Desviación Estándar).
5. DISEÑO
El procedimiento de diseño para un adecuado
funcionamiento de un pozo de absorción, debe
considerar un análisis de factibilidad, una
recopilación de antecedentes, la elección de
materiales y del equipo necesario, un
2
http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/eg-
2000/cap6/seccion650.htm.
dimensionamiento de los elementos principales
y finalmente el diseño de los detalles.
El diseño depende de la forma y tamaño del área
disponible, la capacidad requerida, la topografía
del terreno y la tasa de infiltración del subsuelo.
Primeramente, es recomendable realizar un
análisis cualitativo de las propiedades indicativas
de la capacidad absorbente del suelo (NOM-006-
CNA), como lo son textura, estructura, color,
espesor de los estratos permeables y capacidad
de infiltración. Las pruebas de infiltración
permiten obtener un valor estimado de la
capacidad de absorción de un determinado sitio.
5.1 Factibilidad
El estudio de factibilidad permite determinar, en
base a las características del suelo y del agua
subterránea, la conveniencia de infiltrar el agua
de lluvias hacia el suelo. Este estudio analiza las
condiciones que hacen apto el sitio para la
instalación de un pozo de absorción, tales como
permeabilidad del suelo, riesgo de
contaminación, capacidad de infiltración,
profundidad del nivel freático y zonas que serán
drenadas.
La factibilidad de un pozo por riesgo de
contaminación, requiere conocer la naturaleza
de las aguas, su potencialidad para contaminar el
agua subterránea y uso del acuífero.
Para la localización de pozos de absorción, se
procurarán áreas cubiertas con pasto u otro
material vegetal, es decir, que casi no aporten
materiales finos dado que es difícil establecer la
vida útil un pozo de absorción. Por ello, es
7
conveniente disponer de un sitio de reemplazo
en caso de falla o término de la vida útil del sitio
original (NOM-006-CNA).
Para la instalación de pozos de absorción, se
consideran no aptos los sitios con una
permeabilidad menor a 0.001 cm/s, o con una
tasa de infiltración inferior a 20 mm/h o si existe
algún estrato impermeable bajo el fondo del
pozo, a menos de un metro de profundidad
(MINVU, 1996).
5.2 Dimensionamiento
El dimensionamiento de los pozos de absorción y
de sus elementos principales, requiere de
conocer las características del terreno y del suelo
base. Para el dimensionamiento se necesita
recabar la siguiente información (DGA, 1992 y
Moreno, 2003):
Plano de ubicación de la obra que tenga, a
una escala apropiada, la ubicación más
adecuada de los pozos (evitar cercanía a
zonas de captación), las superficies que
drenan al pozo, el sentido del flujo y el área
donde se verterán los excesos de agua en
caso de producirse.
Cuadro de superficies, con indicación del
área aportante y coeficiente de
escurrimiento de cada una. Para ello, es
necesario basarse en la cartografía existente
de la zona, especialmente topográfica, usos
de suelo y edáfica.
Precipitación máxima en 24 h para un
período de retorno de 5 o 10 años.
Presencia, uso, fluctuaciones estacionales,
cotas altas y su vulnerabilidad de las aguas
subterráneas.
Con los antecedentes indicados se determinan
los siguientes aspectos:
Gasto máximo de diseño, en base a la
permeabilidad del acuífero o capacidad de
infiltración del suelo.
Dimensionamiento del pozo en función de la
porosidad de los materiales de relleno.
5.3 Escurrimiento superficial
El escurrimiento superficial que produce el área
de captación, se estima a través de un
coeficiente de escurrimiento que pondera los
diferentes tipos de usos de suelo y sus
densidades de cobertura. En el instructivo de
Hidrología Aplicada a las Pequeñas Obras
Hidráulicas, de esta misma serie COUSSA, se
muestra cómo aplicar los coeficientes para
estimar el escurrimiento.
5.4 Capacidad de absorción
La capacidad de absorción del suelo se estima a
partir de ensayos de infiltración a diferentes
profundidades. La duración del ensayo debe ser
suficiente para registrar la capacidad de
infiltración en régimen permanente y bajo
condiciones de saturación. En el caso de pozos
de inyección, es necesario conocer la
permeabilidad del suelo. En su estimación se
buscará que capacidad de absorción adoptada
pondere los diferentes estratos del perfil de
8
suelo, así como su comportamiento en presencia
del agua.
5.4.1 Capacidad de infiltración
La capacidad de infiltración se refiere al volumen
de agua que es capaz de infiltrarse en forma
natural por unidad de superficie y unidad de
tiempo (NOM-006-CNA). Esta relación depende
de las condiciones de la superficie del suelo, de
la cubierta vegetal, de las propiedades del suelo
(porosidad y permeabilidad y del contenido de
humedad presente).
Una estimación de la tasa de infiltración del
terreno se puede inferir en base a la
metodología del doble cilindro. Para su
estimación, es necesario clavar en el suelo un par
de cilindros metálicos concéntricos de 10 a 15
cm. Cuanto mayor sean los cilindros mejor serán
los resultados obtenidos. Los cilindros se llenan
de agua hasta un nivel adecuado (10-15 cm),
teniendo cuidado de no alterar el material que
hay en el fondo. Mediante una regla graduada,
se mide en el cilindro interior el descenso del
agua con el tiempo. El cilindro exterior evita que
la medida realizada en el cilindro interior se vea
afectada por la expansión lateral del bulbo de
mojado.
En la Figura 12 se puede ver un esquema de
funcionamiento del dispositivo descrito.
Figura 12. Esquema de funcionamiento de un
infiltrómetro de doble anillo.
La tasa de infiltración final para diseño del pozo,
corresponde a la conductividad hidráulica
saturada, la cual considera la resistencia del aire
comprimido en los poros del suelo al flujo del
agua, cuando el perfil de suelo alcanza su
saturación. Para diferentes grupos texturales se
presentan los valores de conductividad hidráulica
en condiciones de saturación (Cuadro 3).
Cuadro 3. Conductividad hidráulica saturada del suelo con
base en textura (Wanielista, 1990).
Clase textural
Conductividad hidráulica
saturada (mm/h)
Arena 210.06
Arena migajosa 61.21
Migajón arenoso 25.91
Franco 13.21
Migajón limoso 6.86
Migajón arcillo-arenoso 4.32
Migajón arcilloso 2.29
Migajón arcillo-limoso 1.52
Arcilla arenosa 1.27
Arcilla limosa 1.02
Arcilla 0.51
9
5.4.2 Permeabilidad del terreno
En el caso de niveles freáticos superficiales, el
cálculo de la capacidad de absorción se basa en
una estimación de la permeabilidad (k). En estos
casos hay que considerar que el material
geológico cercano a la superficie del terreno
(subsuelo), que generalmente contiene espacios
vacíos que se encuentran comunicados entre sí,
por lo que tienen la capacidad de almacenar y
transmitir agua. Así, la capacidad intrínseca del
material geológico de una formación acuífera,
para transmitir agua, se le conoce como
permeabilidad (CNA, 2007).
El valor del coeficiente de permeabilidad (k) varía
ampliamente para diferentes suelos. En el
Cuadro 4, se presentan algunos valores típicos
para suelos saturados, en donde la
permeabilidad de suelos no saturados es menor
y aumenta rápidamente con el grado de
saturación.
Cuadro 4. Valores típicos de permeabilidad para suelos
saturados.
Tipo de suelo K (cm/s)
Grava limpia 100-1
Arena gruesa 1.0-0.01
Arena fina 0.01-0.001
Arcilla limosa 0.001-0.00001
Arcilla 0.000001
5.5 Lluvia de diseño
Los periodos de retorno pueden variar en
función de las condiciones del lugar o
requerimientos de construcción establecidos por
el proyectista. Cuando aguas abajo no exista una
red de drenaje no bien definida, se recomienda
utilizar una lluvia de diseño en 24 h para un
periodo de retorno de 10 años (T). De lo
contrario, cuando aguas abajo del lugar exista
una red de drenaje desarrollada, se adoptará T =
5 años.
Para definir la distribución de la lluvia de diseño
dentro del periodo de duración del evento, se
selecciona del observatorio meteorológico más
cercano o a través de las Estaciones
Meteorológicas Automatizadas (EMA) del
Servicio Meteorológico Nacional (SMN), un
pluviograma con un evento de precipitación
similar a nuestra lluvia de diseño.
5.6 Volumen afluente
El volumen de agua de lluvia que podría
infiltrarse (m3
), para una lluvia de diseño con
período de retorno y considerando una
intensidad determinada (It,) y un tiempo t (h) se
calcula como:
(1)
En donde:
C = Coeficiente de escurrimiento superficial.
A (m2
) = Área total de captación.
It = Intensidad de la lluvia (mm/h).
t (h) = Intervalo de la duración de lluvia.
El producto de la intensidad It por el tiempo t,
equivale a la precipitación en el intervalo para el
periodo de retorno de diseño en mm.
10
5.7 Profundidad del pozo
La profundidad del pozo se determina en función
del espacio disponible, los métodos
constructivos, la profundidad de la capa freatica,
la naturaleza del suelo y las formaciones
geológicas transversales, procurando que exista
una distancia mínima de 1 m entre la base del
pozo y la altura máxima estacional de la capa.
Las profundidades habituales para este tipo de
obra están entre 2 y 6 metros (MINVU, 1996).
5.8 Volumen geométrico del pozo
El volumen geométrico Vg (m3
) se determina en
función de las dimensiones del pozo. Para pozos
de forma cilíndrica:
(2)
En donde:
r = Radio medio de la sección transversal
(m).
h = Profundidad útil del pozo (m).
Para el caso de pozos de forma prismática, el
volumen se determina como:
(3)
En donde:
l = Largo (m).
a = Ancho (m).
h = Profundidad útil del pozo (m).
5.9 Volumen infiltrado
Para un pozo de absorción, de profundidad h, el
volumen infiltrado Vi se estima como:
(4)
En donde:
Vi = Volumen infiltrado (m3
).
Ai = Superficie interior del pozo en la cual se
produce infiltración (m2
).
It = Infiltración básica o conductividad
hidráulica saturada (mm/h).
t (h) = Intervalo de la duración de lluvia.
En cualquier caso el valor de Vi puede disminuir
por colmatación, para lo cual, Azzout et. al.
(1994), recomiendan considerar un factor de
seguridad variable, que depende de la naturaleza
de las aguas, la existencia de dispositivos de
tratamiento de las aguas y la mantenimiento
previsto. El factor de seguridad Cs, se puede
estimar siguiendo el procedimiento que se
muestra en la Figura 13.
Figura 13. Factor de seguridad.
11
5.10 Tiempo de llenado del pozo
El caudal que se infiltra a través del pozo
depende de la altura de agua en su interior, por
lo que es variable en el tiempo a medida que el
pozo se llena.
El volumen de agua acumulado al interior del
pozo, aumenta mientras el volumen de entrada
(Va) es mayor que el que se infiltra (Vi). El pozo
inicia su llenado en el instante en que el volumen
de entrada supera la infiltración, mientras se
mantenga ese estado se acumulará agua en el
pozo, cuando se invierte la condición, el pozo
comienza a vaciarse paulatinamente.
El tiempo de llenado del pozo se calcula
entonces como el tiempo transcurrido desde el
inicio de la lluvia, para el cual la diferencia del
volumen escurrido acumulado y el volumen
infiltrado acumulado es igual al volumen efectivo
del pozo considerando la porosidad (p) del
material de relleno.
(5)
Para calcularlo es conveniente construir una
tabla para diferentes tiempos desde el inicio de
la lluvia, con los valores de Va y obtener en cada
fila el valor de Vi. El tiempo de llenado se
selecciona de esa tabla por interpolación.
5.11 Volumen de almacenamiento
El volumen de almacenamiento Vpozo
corresponde al volumen efectivo del pozo
considerando la porosidad (p) del material de
relleno (Fórmula 5).
Si el pozo se llena con material de porosidad p, el
volumen de almacenamiento total del pozo debe
ser:
(6)
En donde:
Vpozo = Volumen de almacenamiento de pozo
(m3
).
Vg = Volumen del pozo sin relleno (m3
).
p = Porosidad del material de relleno (%).
Como la porosidad para diferentes materiales de
relleno es muy variada, se recomienda una
estimación a través de inmersión en un
recipiente de volumen conocido.
De este modo, la fracción de agua que no fue
drenada después haber cubierto totalmente el
recipiente con una muestra del material
seleccionado, corresponde al valor de porosidad
buscado (superior al 30%).
5.12 Ejemplo para volumen de diseño
Para ejemplificar la metodología, en el Cuadro 5
se presentan los datos de precipitación,
intensidad de la lluvia, infiltración, volúmenes
aportado, infiltrado, acumulado para una
duración del evento de lluvia de 90 minutos y
una precipitación de 70 mm.
12
Cuadro 5. Determinación del volumen de almacenamiento del pozo de absorción.
Tiempo
(horas)
Intervalo
(minutos)
Precipitación
(mm)
Intensidad
(mm/h)
Infiltración
(mm/h)
Va
(m
3
)
Vi
(m
3
)
Va acumulado
(m
3
)
Vi acumulado
(m
3
)
Va acumulado
-
Vi acumulado
(m
3
)
Vpozo
(m
3
)
09:00 0 0 0 61.21 0 0.0 0 0.0 0.0 0.0
09:10 10 5 30 61.21 10 2.3 10 2.3 7.7 7.7
09:20 10 10 60 61.21 20 2.3 30 4.6 25.4 25.4
09:30 10 10 60 61.21 20 2.3 50 6.9 43.1 43.1
09:40 10 10 60 61.21 20 2.3 70 9.1 60.9 60.9
09:50 10 7 42 61.21 14 2.3 84 11.4 72.6 72.6
10:00 10 3 18 61.21 6 2.3 90 13.7 76.3 76.3
10:10 10 5 30 61.21 10 2.3 100 16.0 84.0 84.0
10:20 10 3 18 61.21 6 2.3 106 18.3 87.7 87.7
10:30 10 12 72 61.21 24 2.3 130 20.6 109.4 Escurre
10:40 10 5 30 61.21 10 2.3 140 22.9 117.1 Escurre
Total 70
Los datos utilizados consideran una superficie
aportadora de 1.0 ha, una tasa de infiltración de
61.21 mm/h (arena migajosa), profundidad de la
capa freática a 10 m, coeficiente de
escurrimiento de 0.2, profundidad del pozo de 5
m y precipitación del evento de 70.0 mm para un
periodo de retorno de 5 años. Del observatorio
meteorológico más cercano (EMA), se seleccionó
un pluviograma que cumpliera con la condición
de presentar un “área” bajo la curva de 70.0 mm
(Cuadro 5).
Para estimar el volumen de infiltración debe
tenerse una idea preliminar del tamaño del pozo.
Para ello, se considera para el ejemplo, una
primera aproximación h = 5 m, a = 8 m, l = 8 m y
30% de porosidad del material de relleno
(resultado de la prueba de drenado para piedra
bola de río), con lo que se obtendría un volumen
de almacenamiento (Fórmula 6).
El volumen afluente Va para cada intervalo de la
duración de la lluvia, se estima con la Fórmula 1,
mientras que el volumen infiltrado Vi con la
Fórmula 4.
Como el volumen de almacenamiento del pozo
es de 96 m3
, se observa que este volumen
coincide con el afluente al pozo entre las 10:20 y
10:30 horas. Interpolando linealmente, se
encuentra que el tiempo de llenado ocurre a las
10:23 horas. Así, el volumen de almacenamiento
necesario para un pozo de absorción, se
determina en función de un balance de masas
entre los volúmenes escurridos e infiltrados
(Figura 14).
13
Figura 14. Balance de masas entre volúmenes.
En base a los resultados, el proyectista puede
modificar las dimensiones del pozo o incluso
considerar la construcción de otro pozo de
infiltración aledaño si las condiciones del sitio lo
permiten.
6. ELEMENTOS DE DISEÑO
El diseño debe considerar los elementos
necesarios para que el pozo se alimente
correctamente, almacene e infiltre los
escurrimientos de diseño y en casos
extraordinarios, conecte el vertedor con un
desagüe aguas abajo. Como parte del diseño,
deben incluirse los planos de la obra, así como
sus especificaciones técnicas generales y
especiales.
La Figura 15 muestra los elementos que deben
incluirse en el diseño de un pozo de absorción.
Figura 15. Elementos típicos de un pozo de absorción. (1)
Alimentación por tubo (opcional), (2) Decantador
(opcional), (3) vertedor (opcional), (4) Tubería de
conexión, (5) Relleno, (6) Geotextil, (7) Filtro superficial
(opcional), (8) Cubierta superior, (9) Alimentación
superficial (opcional) y (10) Piezómetro.
El dimensionamiento debe completarse con el
diseño de otros elementos adicionales, siendo
los principales los que se indican a continuación.
6.1 Vertedor
No es conveniente entregar al pozo más agua
que la que éste puede almacenar, ya que al
actuar el volumen de almacenamiento del pozo
como decantador, se produce una mayor
colmatación. Es por ello que se recomienda
poner antes del pozo una sección que desaloje
los excesos. En ella se debe evitar que el agua de
la red se introduzca al pozo por reflujo.
Una alternativa de diseño para esta cámara se
ilustra en la Figura 16.
Entrada Salida
Infiltración
140.0 m3
96.0 m3
21.1 m3
2
3
4
5
10
9
6
7
81
14
Figura 16. Elementos para sección vertedora. (1)
Alimentación, (2) tubería de conexión al pozo, (3) vertido
a la red de drenaje, (A) nivel máximo de agua en el pozo y
(B) superficie del terreno.
6.2 Filtros y sedimentadores
Se recomienda que los pozos infiltren aguas con
la mínima carga de sedimentos, es decir, agua de
lluvias que escurren sobre áreas libres de erosión
hídrica. Sin embargo, si el agua que llega al pozo
contiene materiales en suspensión es necesario
removerlos antes, colocando para ello un
sedimentador o filtros en la entrada. Estos
elementos encarecen el mantenimiento del
pozo, ya que requieren de limpieza y extracción
de los arrastres periódicamente.
El volumen del desarenador depende de la
composición granulométrica de los materiales en
suspensión y de la proporción de ellos que se
necesite remover. Como una primera
aproximación, puede estimarse un volumen del
sedimentador igual a la mitad del volumen de
almacenamiento neto del pozo. Además, debe
considerarse un método de limpieza y extracción
de lodos.
6.3 Cubierta
Si el pozo se alimenta directamente por su parte
superior, la superficie del suelo puede cubrirse
con una capa de filtro formada por ripio, grava y
arena gruesa (Figura 17).
Figura 17. Cubiertas a base de capas filtrantes de
agregados grueso y vegetación.
6.4 Piezómetro
Es conveniente colocar un tubo piezométrico
para medir el nivel de agua en el interior del
pozo. Este consiste en un tubo vertical de 2” de
diámetro, perforado y abierto en la base,
rodeado con un filtro geotextil, con un tramo
saliente al exterior y una tapa para evitar que se
introduzcan por él elementos no deseados
(Figura 18).
A
B
1
2
3
15
Figura 18. Elementos de un pozo con su tubo
piezómetrico. (1) Tapa, (2) Cubierta del pozo, (3) Relleno,
(4) Geotextil y (5) Fondo del pozo.
7. CONSTRUCCIÓN
Los pozos de absorción no demandan técnicas
especiales, sin embargo, ciertos aspectos deben
ser examinados con precaución.
7.1 Aportes de suelo de las zonas cercanas
Se recomienda evitar todo aporte de tierra hacia
el pozo durante la construcción, con el fin de
limitar la colmatación en superficie o en
profundidad. Para ello, se procurará instalar una
solución transitoria en el lugar para desalojar el
suelo producto de las excavaciones y maniobras
de construcción.
7.2 Calidad de los materiales
Se recomienda verificar la porosidad eficaz del
material antes de comenzar el relleno, con el fin
de evitar una reducción del volumen de
almacenamiento. Para el relleno se requieren
materiales limpios y en lo posible previamente
lavados.
7.3 Control durante la realización
La construcción de los pozos no demanda una
atención particular. Los pozos pueden ser
construidos manualmente o mecánicamente por
medio retroexcavadoras, dependiendo de sus
dimensiones. Deben tomarse precauciones para
evitar derrumbes durante la excavación y en
caso necesario, considerar algún tipo de
estructura de contención provisional.
El diámetro y la profundidad del pozo, deben ser
respetados para asegurar las capacidades de
almacenamiento e infiltración previstas en el
diseño.
La colocación en las paredes y fondo del pozo de
filtros geotextiles, requiere algunos cuidados
especiales. Entre otros, se debe verificar el
correcto recubrimiento de las telas de geotextil y
su instalación en la obra, evitar los desgarres del
material debidos a enganches en la maquinaria
de construcción o asperezas en el terreno y
evitar la presencia de finos que provoquen una
colmatación prematura del geotextil. El geotextil
puede sujetarse con el mismo material de
relleno del pozo y colocarse a medida que
avanza éste.
Para asegurar un buen filtrado, en la colocación
del geotextil deben procurarse paños laterales
con traslapes de al menos 40 cm.
7.4 Control al final de la realización
Una vez finalizada la construcción, se debe
constatar el buen funcionamiento hidráulico del
pozo y de sus elementos anexos, para lo cual se
1
2
3
4
5
16
puede verificar la capacidad de almacenamiento
y vaciamiento simultáneamente, llenándolo
controladamente de agua y midiendo los
tiempos en que baja el nivel del agua entre dos
marcas preestablecidas, empleando para ello el
tubo piezométrico.
8. MANTENIMIENTO
Los pozos de absorción requieren un
mantenimiento regular para asegurar un
adecuado funcionamiento hidráulico. Es
importante que se realice una vigilancia y
mantenimiento en forma periódica, ya que este
puede dificultarse significativamente una vez que
el pozo se ha colmatado. La responsabilidad por
estas funciones recae sobre los beneficiarios de
las obras.
La frecuencia del mantenimiento dependerá de
la calidad de las aguas de lluvia recogidas y de los
sistemas anexos a los pozos colocados en el
lugar.
Se procurará al menos, un mantenimiento
preventivo al inicio de la época de lluvias para
garantizar un adecuado funcionamiento
hidráulico de la estructura y reducir su
colmatación.
Entre las acciones preventivas sobresalen:
El material acumulado en el sedimentador
debe ser removido cuando alcance un 25%
del volumen de la cámara de decantación.
En pozos de inyección, verificar la calidad el
agua mediante ensayos de laboratorio a
muestras representativas si existen
sospechas de su deficiencia.
Se deben limpiar las superficies drenadas
por los pozos para evitar la llegada de
sedimentos a la obra, los que pueden
producir colmatación. Esta labor puede
ahorrar la limpieza de decantadores.
Cortar la vegetación que cubre el pozo
ocasionalmente para limitar la no deseada,
especialmente si las raíces generan
problemas.
9. BIBLIOGRAFÍA
Azzout, Yolande; Barraud, Sylvie; Cres,
Francois-Noél, and Alfakih, Elham. 1994.
Techniques alternatives en assainissement
pluvial: choix, conception, réalisation et
entretien. Technique et Documentation,
Lavoisier, París.
CNA. 2007. Manual de agua potable,
alcantarillado y saneamiento. Comisión
Nacional del Agua. Subdirección General de
Agua Potable, Drenaje y Saneamiento.
México, D. F.
DGA. 1992. Precipitaciones Máximas en 1, 2
y 3 días. Dirección General de Aguas.
Ministerio de Obras Públicas, República de
Chile, Santiago.
MINVU, 1996. Técnicas Alternativas para
Soluciones de Aguas Lluvias en Sectores
Urbanos. Guía de Diseño. Ministerio de
vivienda y urbanismo. Santiago, Chile.
Moreno M., L. 2003. La depuración de aguas
residuales urbanas de pequeñas poblaciones
mediante infiltración directa en el terreno.
Madrid: Instituto Geológico y Minero de
17
España. Serie: Hidrogeología y Aguas
Subterráneas N° 4.
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-006-CNA,
1997. “Fosas sépticas prefabricadas:
especificaciones y métodos de prueba”.
Wanielista M. P., 1990. Hydrology and water
quantity control. Ed. John Wiley & Sons, Inc.
USA.
ELABORARON:
Ing. Osiel López Velasco
Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso
Dr. Mario R. Martínez Menes
Para comentarios u observaciones al presente
documento contactar a la
Unidad Técnica Especializada (UTE) COUSSA
www.coussa.mx
M. C. Félix Alberto LLerena Villalpando
allerena@correo.chapingo.mx y
f.allerenav@gmail.com
Teléfono: (01) 595 95 2 15 58
Universidad Autónoma Chapingo
Dr. Mario R. Martínez Menes
mmario@colpos.mx
Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso
demetrio@colpos.mx
Teléfono: (01) 595 95 5 49 92
Colegio de Postgraduados, Campus
Montecillo, México.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto
50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto
50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gastoSusan Robles Mendoza
 
Diseño de Alcantarillas
Diseño de AlcantarillasDiseño de Alcantarillas
Diseño de AlcantarillasJose Diaz Arias
 
Diseño de desague y ventilacion
Diseño de desague y ventilacionDiseño de desague y ventilacion
Diseño de desague y ventilacionNOEL FLORES RUIZ
 
Unidad iv sistema indirecto de abastecimiento de agua
Unidad iv sistema indirecto de abastecimiento de aguaUnidad iv sistema indirecto de abastecimiento de agua
Unidad iv sistema indirecto de abastecimiento de aguadragonsilvers
 
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccionEstructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccionIngeniero Edwin Torres Rodríguez
 
Obras de drenaje para carreteras
Obras de drenaje para carreterasObras de drenaje para carreteras
Obras de drenaje para carreterasmanuelgerman35
 
Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)
Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)
Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)COLPOS
 
Apuntes sobre la red de distribución de agua
Apuntes sobre la red de distribución de aguaApuntes sobre la red de distribución de agua
Apuntes sobre la red de distribución de aguaHernán Morales Gutama
 
Camara rompe presion
Camara rompe presionCamara rompe presion
Camara rompe presionricardo126126
 

La actualidad más candente (20)

50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto
50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto
50405072 metodo-hunter-para-cuantificar-el-gasto
 
Caja de regsitro
Caja de regsitroCaja de regsitro
Caja de regsitro
 
Revestimiento de-canales-grupo-05
Revestimiento de-canales-grupo-05Revestimiento de-canales-grupo-05
Revestimiento de-canales-grupo-05
 
Sistema de agua mixto
Sistema de agua mixtoSistema de agua mixto
Sistema de agua mixto
 
Diseño de Alcantarillas
Diseño de AlcantarillasDiseño de Alcantarillas
Diseño de Alcantarillas
 
Diseño de desague y ventilacion
Diseño de desague y ventilacionDiseño de desague y ventilacion
Diseño de desague y ventilacion
 
Unidad iv sistema indirecto de abastecimiento de agua
Unidad iv sistema indirecto de abastecimiento de aguaUnidad iv sistema indirecto de abastecimiento de agua
Unidad iv sistema indirecto de abastecimiento de agua
 
Tanque septico
Tanque septicoTanque septico
Tanque septico
 
Diseño de canales
Diseño de canalesDiseño de canales
Diseño de canales
 
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccionEstructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
Estructuras de captacion, medicion, distribucion y proteccion
 
Captacion del agua
Captacion del aguaCaptacion del agua
Captacion del agua
 
Camaras de inspeccion
Camaras de inspeccionCamaras de inspeccion
Camaras de inspeccion
 
Unidad 4-captacion
Unidad 4-captacionUnidad 4-captacion
Unidad 4-captacion
 
Instalaciones Sanitarias
Instalaciones Sanitarias Instalaciones Sanitarias
Instalaciones Sanitarias
 
Obras de toma
Obras de tomaObras de toma
Obras de toma
 
Obras de drenaje para carreteras
Obras de drenaje para carreterasObras de drenaje para carreteras
Obras de drenaje para carreteras
 
Desagüe
DesagüeDesagüe
Desagüe
 
Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)
Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)
Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería (2da ed.)
 
Apuntes sobre la red de distribución de agua
Apuntes sobre la red de distribución de aguaApuntes sobre la red de distribución de agua
Apuntes sobre la red de distribución de agua
 
Camara rompe presion
Camara rompe presionCamara rompe presion
Camara rompe presion
 

Similar a Pozos de absorción

Caracteristicas de los subdrenajes. wilfredo
Caracteristicas de los subdrenajes. wilfredoCaracteristicas de los subdrenajes. wilfredo
Caracteristicas de los subdrenajes. wilfredoMaria Rodriguez
 
Características de los tipos de sub drenajes
Características de los tipos de sub drenajesCaracterísticas de los tipos de sub drenajes
Características de los tipos de sub drenajesyenifer zarate
 
Presas filtrantes de piedra acomodada
Presas filtrantes de piedra acomodadaPresas filtrantes de piedra acomodada
Presas filtrantes de piedra acomodadaCOLPOS
 
Presas subálveas
Presas subálveasPresas subálveas
Presas subálveasCOLPOS
 
Galerías filtrantes (2da ed.)
Galerías filtrantes (2da ed.)Galerías filtrantes (2da ed.)
Galerías filtrantes (2da ed.)COLPOS
 
Basura domestica
Basura domesticaBasura domestica
Basura domesticaDEisy Gauto
 
estabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicos
estabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicosestabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicos
estabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicosArnol Chayña Sandoval
 
168265071 diseno-tanque-imhoff
168265071 diseno-tanque-imhoff168265071 diseno-tanque-imhoff
168265071 diseno-tanque-imhoffRicardo Herrera
 
AGUAS SUBTERRANEAS.docx
AGUAS SUBTERRANEAS.docxAGUAS SUBTERRANEAS.docx
AGUAS SUBTERRANEAS.docxllulianatocto
 
Solucion a suelos_expansivos_colapsables
Solucion a suelos_expansivos_colapsablesSolucion a suelos_expansivos_colapsables
Solucion a suelos_expansivos_colapsablesGeraldoGaraySoto1
 
Exposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdf
Exposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdfExposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdf
Exposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdfAnthonyBqh
 

Similar a Pozos de absorción (20)

Caracteristicas de los subdrenajes. wilfredo
Caracteristicas de los subdrenajes. wilfredoCaracteristicas de los subdrenajes. wilfredo
Caracteristicas de los subdrenajes. wilfredo
 
Subdrenajes
SubdrenajesSubdrenajes
Subdrenajes
 
Características de los tipos de sub drenajes
Características de los tipos de sub drenajesCaracterísticas de los tipos de sub drenajes
Características de los tipos de sub drenajes
 
Subdrenaje (1)
Subdrenaje (1)Subdrenaje (1)
Subdrenaje (1)
 
Subdren
SubdrenSubdren
Subdren
 
Presas filtrantes de piedra acomodada
Presas filtrantes de piedra acomodadaPresas filtrantes de piedra acomodada
Presas filtrantes de piedra acomodada
 
Hidraulica
HidraulicaHidraulica
Hidraulica
 
Presas subálveas
Presas subálveasPresas subálveas
Presas subálveas
 
Grecia drenaje
Grecia drenajeGrecia drenaje
Grecia drenaje
 
Plan de manejo buzones
Plan de manejo buzonesPlan de manejo buzones
Plan de manejo buzones
 
Galerías filtrantes (2da ed.)
Galerías filtrantes (2da ed.)Galerías filtrantes (2da ed.)
Galerías filtrantes (2da ed.)
 
Basura domestica
Basura domesticaBasura domestica
Basura domestica
 
estabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicos
estabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicosestabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicos
estabilizacion de suelos mediante metodos quimicos y fisicos
 
168265071 diseno-tanque-imhoff
168265071 diseno-tanque-imhoff168265071 diseno-tanque-imhoff
168265071 diseno-tanque-imhoff
 
AGUAS SUBTERRANEAS.docx
AGUAS SUBTERRANEAS.docxAGUAS SUBTERRANEAS.docx
AGUAS SUBTERRANEAS.docx
 
Solucion a suelos_expansivos_colapsables
Solucion a suelos_expansivos_colapsablesSolucion a suelos_expansivos_colapsables
Solucion a suelos_expansivos_colapsables
 
Control de aguas
Control de aguasControl de aguas
Control de aguas
 
Sistemas de riego
Sistemas de riegoSistemas de riego
Sistemas de riego
 
Exposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdf
Exposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdfExposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdf
Exposición final Recursos Hidricos - B1 - 2022.pdf
 
Sistemas de-riego frank
Sistemas de-riego frankSistemas de-riego frank
Sistemas de-riego frank
 

Más de COLPOS

Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...
Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...
Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...COLPOS
 
Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...
Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...
Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...COLPOS
 
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)COLPOS
 
Presas de mampostería (2da ed.)
Presas de mampostería (2da ed.)Presas de mampostería (2da ed.)
Presas de mampostería (2da ed.)COLPOS
 
Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)
Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)
Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)COLPOS
 
Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)
Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)
Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)COLPOS
 
Presas de gaviones (2da ed.)
Presas de gaviones (2da ed.)Presas de gaviones (2da ed.)
Presas de gaviones (2da ed.)COLPOS
 
Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)
Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)
Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)COLPOS
 
Cortinas rompevientos (2da ed.)
Cortinas rompevientos (2da ed.)Cortinas rompevientos (2da ed.)
Cortinas rompevientos (2da ed.)COLPOS
 
Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)
Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)
Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)COLPOS
 
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)COLPOS
 
Obras de excedencias (2da ed.)
Obras de excedencias (2da ed.)Obras de excedencias (2da ed.)
Obras de excedencias (2da ed.)COLPOS
 
Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)COLPOS
 
Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)
Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)
Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)COLPOS
 
Disipadores de energía (2da ed.)
Disipadores de energía (2da ed.)Disipadores de energía (2da ed.)
Disipadores de energía (2da ed.)COLPOS
 
Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)
Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)
Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)COLPOS
 
Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)
Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)
Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)COLPOS
 
Presas subálveas (2da ed.)
Presas subálveas (2da ed.)Presas subálveas (2da ed.)
Presas subálveas (2da ed.)COLPOS
 
Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)
Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)
Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)COLPOS
 
Topografía aplicada a obras COUSSA
Topografía aplicada a obras COUSSATopografía aplicada a obras COUSSA
Topografía aplicada a obras COUSSACOLPOS
 

Más de COLPOS (20)

Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...
Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...
Análisis Hidrológico y Productivo de la Cuenca del río Sordo-Yolatepec, Mixte...
 
Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...
Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...
Presas con cortina de tierra compactada para abrevadero y pequeño riego (2da ...
 
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riego (2da ed.)
 
Presas de mampostería (2da ed.)
Presas de mampostería (2da ed.)Presas de mampostería (2da ed.)
Presas de mampostería (2da ed.)
 
Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)
Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)
Presas filtrantes de piedra acomodada (2da ed.)
 
Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)
Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)
Presas filtrantes de costales rellenos de tierra (2da ed.)
 
Presas de gaviones (2da ed.)
Presas de gaviones (2da ed.)Presas de gaviones (2da ed.)
Presas de gaviones (2da ed.)
 
Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)
Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)
Diseño y construcción de bebederos pecuarios (2da ed.)
 
Cortinas rompevientos (2da ed.)
Cortinas rompevientos (2da ed.)Cortinas rompevientos (2da ed.)
Cortinas rompevientos (2da ed.)
 
Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)
Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)
Barreras vivas de nopal y maguey (2da ed.)
 
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
Obras de toma para aprovechamientos hidráulicos (2da ed.)
 
Obras de excedencias (2da ed.)
Obras de excedencias (2da ed.)Obras de excedencias (2da ed.)
Obras de excedencias (2da ed.)
 
Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)
 
Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)
Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)
Líneas de conducción por gravedad (2da ed.)
 
Disipadores de energía (2da ed.)
Disipadores de energía (2da ed.)Disipadores de energía (2da ed.)
Disipadores de energía (2da ed.)
 
Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)
Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)
Diseño hidráulico de un canal de llamada (2da ed.)
 
Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)
Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)
Caminos de acceso y sacacosecha (2da ed.)
 
Presas subálveas (2da ed.)
Presas subálveas (2da ed.)Presas subálveas (2da ed.)
Presas subálveas (2da ed.)
 
Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)
Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)
Ollas de agua, jagüeyes, cajas de agua o aljibes (2da ed.)
 
Topografía aplicada a obras COUSSA
Topografía aplicada a obras COUSSATopografía aplicada a obras COUSSA
Topografía aplicada a obras COUSSA
 

Último

SITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptx
SITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptxSITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptx
SITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptxJosEmerioPortilloPaz
 
Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..torrescinthya46
 
La importancia de la ecología en nuestro entorno.
La importancia de la ecología en nuestro entorno.La importancia de la ecología en nuestro entorno.
La importancia de la ecología en nuestro entorno.alonsocruz453433
 
Presentación cuidado del medio ambiente .pdf
Presentación cuidado del medio ambiente .pdfPresentación cuidado del medio ambiente .pdf
Presentación cuidado del medio ambiente .pdfMillarayYasminVergar
 
Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..torrescinthya46
 
Libro de los Eclipses cuarto año pri.pdf
Libro de los Eclipses cuarto año pri.pdfLibro de los Eclipses cuarto año pri.pdf
Libro de los Eclipses cuarto año pri.pdfNoemiCahuich1
 
LAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptx
LAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptxLAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptx
LAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptxstefanycerecedocruz
 
Proyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdf
Proyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdfProyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdf
Proyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdfssuserc55dae
 

Último (8)

SITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptx
SITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptxSITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptx
SITUACION ACTUAL DEL HLB EN AMERICA LATINA 1.pptx
 
Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudemonos a vivir..
 
La importancia de la ecología en nuestro entorno.
La importancia de la ecología en nuestro entorno.La importancia de la ecología en nuestro entorno.
La importancia de la ecología en nuestro entorno.
 
Presentación cuidado del medio ambiente .pdf
Presentación cuidado del medio ambiente .pdfPresentación cuidado del medio ambiente .pdf
Presentación cuidado del medio ambiente .pdf
 
Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..
Historieta-ecología/ayudémonos a vivir..
 
Libro de los Eclipses cuarto año pri.pdf
Libro de los Eclipses cuarto año pri.pdfLibro de los Eclipses cuarto año pri.pdf
Libro de los Eclipses cuarto año pri.pdf
 
LAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptx
LAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptxLAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptx
LAS 3´R Reduce - Reutiliza - Recicla.pptx
 
Proyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdf
Proyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdfProyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdf
Proyecto DECRETO plan ordenamiento territorial de venezuela.pdf
 

Pozos de absorción

  • 1. “SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN” Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Producción Rural Sustentable en Zonas Prioritarias Pozos de Absorción
  • 2. i CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................1 2. OBJETIVOS....................................................................................................2 3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS ...........................................................................2 4. DESCRIPCIÓN................................................................................................2 4.1 El relleno............................................................................................................................5 4.2 El geotextil .........................................................................................................................5 5. DISEÑO.........................................................................................................6 5.1 Factibilidad.........................................................................................................................6 5.2 Dimensionamiento ............................................................................................................7 5.3 Escurrimiento superficial...................................................................................................7 5.4 Capacidad de absorción.....................................................................................................7 5.4.1 Capacidad de infiltración............................................................................................8 5.4.2 Permeabilidad del terreno .........................................................................................9 5.5 Lluvia de diseño .................................................................................................................9 5.6 Volumen afluente..............................................................................................................9 5.7 Profundidad del pozo ......................................................................................................10 5.8 Volumen geométrico del pozo ........................................................................................10 5.9 Volumen infiltrado...........................................................................................................10 5.10 Tiempo de llenado del pozo.........................................................................................11 5.11 Volumen de almacenamiento......................................................................................11 5.12 Ejemplo para volumen de diseño ................................................................................11 6. ELEMENTOS DE DISEÑO.............................................................................. 13 6.1 Vertedor...........................................................................................................................13 6.2 Filtros y sedimentadores .................................................................................................14 6.3 Cubierta ...........................................................................................................................14 6.4 Piezómetro.......................................................................................................................14
  • 3. ii 7. CONSTRUCCIÓN.......................................................................................... 15 7.1 Aportes de suelo de las zonas cercanas ..........................................................................15 7.2 Calidad de los materiales.................................................................................................15 7.3 Control durante la realización .........................................................................................15 7.4 Control al final de la realización ......................................................................................15 8. MANTENIMIENTO....................................................................................... 16 9. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................. 16
  • 4. 1 POZOS DE ABSORCIÓN 1. INTRODUCCIÓN Los pozos de absorción consisten en excavaciones generalmente cilíndricas de profundidad variable, que pueden estar rellenas o no de material, que se construyen para infiltrar el agua de lluvia directamente al suelo en espacios reducidos (Figura 1 y Figura 2). Figura 1. Excavación y material de relleno para la construcción de un pozo de absorción. Figura 2. Relleno del pozo de absorción. Esta técnica se puede aplicar en zonas donde el estrato superior del suelo es poco permeable o con superficies del terreno impermeabilizadas, pero que tienen capacidades importantes de infiltración en los primeros metros de profundidad. Estos pozos son fácilmente integrables en el paisaje de zonas densas o abiertas y constituyen una alternativa en lugares donde los canales de desvío no son una opción, como es el caso de terrazas, caminos o cabeceo de cárcavas. Su implementación ayuda a minimizar el desbalance del agua subterránea del lugar y proporciona un tratamiento físico y biológico al agua, a través de la infiltración en el suelo (CNA, 2007). El funcionamiento hidráulico de estas obras consta de varias etapas. Inicia con la entrada del agua proveniente de una tormenta al pozo de absorción, que se puede efectuar a través de la superficie o desde una red de conductos. El agua una vez que entra al pozo, queda almacenada temporalmente para después infiltrarse paulatinamente. Conviene emplear este tipo de obras sólo si el agua lluvia captada alcanza a infiltrarse antes de la siguiente tormenta, de manera que la obra esté en condiciones de operar. Debe cuidarse que la infiltración no provoque problemas estructurales por expansión, arrastre de materiales finos, subpresiones o exceso de humedad en general. Los pozos de absorción tienen una capacidad de almacenamiento limitada, dependiendo del nivel freático. Los niveles poco profundos pueden limitar el uso de los pozos, ya que disminuyen el volumen de almacenamiento y reducen sus capacidades hidráulicas. Por razones obvias,
  • 5. 2 cuando exista riesgo de contaminación no son aconsejables los pozos de absorción. 2. OBJETIVOS Entre los principales objetivos buscados con la instalación de pozos de absorción se tienen: Captar el flujo superficial proveniente de la precipitación pluvial. Infiltrar los escurrimientos superficiales directamente al suelo. Disminuir el caudal máximo instantáneo. Reducir el volumen escurrido. Permitir usos alternativos del agua infiltrada. Recargar los acuíferos. Mejorar la calidad del efluente. 3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Además de las ventajas comunes a todas las obras de infiltración, su principal bondad es la integración a condiciones restringidas, ya que son estructuras poco visibles, no tienen restricciones topográficas para su instalación y solo ocupan una pequeña parte del terreno, economizando su uso. Sin embargo, es recomendable su instalación sólo en lugares donde no es posible ubicar otros sistemas de infiltración, ya que tienen una capacidad de almacenamiento reducida en comparación con otras obras. Una de sus principales desventajas es la colmatación1 , al retener las partículas finas 1 Un pozo de absorción está colmatado, cuando su permeabilidad original se ha reducido sustancialmente, a causa del progresivo sellamiento de los poros, entre las partículas filtrantes originales, con presentes en el agua, para lo cual se requiere de mantenimiento durante la vida útil de la obra. Una alternativa para reducir la colmatación es la instalación de un filtro de arena en la parte superior, haciendo pasar el agua a través de él antes que entre al pozo, o bien instalando un desarenador o decantador antes de la descarga. 4. DESCRIPCIÓN El pozo de absorción es un sistema vertical de infiltración al subsuelo de las aguas provenientes de escurrimientos superficiales, a través de sus paredes y piso permeables. Dicho sistema proporciona al agua un tratamiento físico y biológico a través de la infiltración en un medio poroso (NOM-006-CNA). Los sistemas y elementos de infiltración captan el flujo superficial y facilitan su infiltración en el suelo. Si funcionan correctamente, son muy efectivos en lograr reducir los gastos máximos y el volumen escurrido aguas abajo. Entre las diferentes alternativas de infiltración (elementos) que pueden emplearse, están los que operan en forma difusa o concentrada, los que consideran almacenamiento o no, así como los superficiales o los subterráneos. En el Cuadro 1 se presentan las distintas opciones de disposición de la precipitación para su infiltración en el suelo, en base a su extensión, almacenamiento y ubicación. materiales finos transportados, en suspensión, por el agua que se va infiltrando.
  • 6. 3 Cuadro 1. Alternativas de disposición de la precipitación para diferentes formas de infiltración. Opciones Extensión Ubicación Almacenamiento Estanques Difuso Superficial Importante Zanjas Concentrado Subterráneo Importante Pozos Concentrado Subterráneo Limitado El diseño hidráulico del pozo de absorción está en función de la capacidad de absorción del suelo y el caudal de agua captado. Si el pozo atraviesa más de un estrato de suelo con diferentes tasas de infiltración, los cálculos para su diseño habrán de integrar la percolación de cada estrato. Además, para el correcto dimensionamiento de la profundidad del pozo de absorción, habrá de considerar la cota del nivel freático. En general, los pozos de absorción se proyectan en áreas pequeñas, abiertas o cubiertas (Figura 3, Figura 4 y Figura 5), cerca de las superficies impermeables que drenan y para operar preferentemente con agua limpia. Figura 3. Pozo para drenaje de techumbres. Figura 4. Pozo para terrazas de tierra. Figura 5. Pozo de absorción en cunetas de caminos. Es recomendable combinar los pozos de absorción con otras alternativas, tales como estanques de retención, zanjas de infiltración y trincheras, lo que permite aumentar la capacidad de almacenamiento subterráneo y reducir el escurrimiento superficial. Además del pozo de absorción propiamente, la obra completa presenta diferentes elementos adicionales alternativos y opcionales, con un esquema de relación entre ellos como el que se muestra en la Figura 6. Pozo Pozo Canaldedesagüe Terraza Terraza Terraza Terraza Escurrimientos Pozo Pozo Pozo Pozo Cuneta Pozo
  • 7. 4 Figura 6. Elementos principales de un pozo de absorción. (1) Alimentación, (2) Decantador (opcional), (3) Cámara vertedora (opcional), (4) Rebase o vertedor, (5) Tubería de conexión, (6) Pozo, (7) Geotextil, (8) Cubierta, (9) Alimentación superficial (opcional). Según la forma en que desalojan los escurrimientos se denominan (Figura 7): a. Pozo de absorción, cuando el agua del pozo se infiltra a través de estratos no saturados del suelo, es decir, cuando la superficie del agua subterránea se ubica bajo la base del pozo, de manera que el agua de lluvia se filtran en el suelo antes de llegar al nivel del agua subterránea. b. Pozo de inyección, si la capa de agua subterránea se ubica sobre el nivel del fondo del pozo, de manera que la aportación se realiza directamente al agua subterránea. Para fines prácticos, si el nivel máximo estacional de la capa freática o algún estrato impermeable se ubican a menos de 1 m bajo la base del pozo, se cataloga como pozo de inyección. Figura 7. Pozos de absorción (arriba) y de inyección (abajo). (1) Pozo, (2) Agua subterránea y (3) Nivel estático. Las Figura 8 y Figura 9 muestran algunas disposiciones empleadas para pozos de absorción, considerando casos sencillos de pozos relativamente pequeños y otros más complejos. Figura 8. Pozo de absorción simple alimentado desde la superficie. (1) Cubierta permeable, (2) Relleno, (3) Geotextil, (4) Piezómetro y (5) Almacenamiento superficial. 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 5
  • 8. 5 Figura 9. Pozo de absorción con decantador y vertedor sobre el mismo pozo. (1) Cubierta permeable, (2) Relleno, (3) Geotextil, (4) Tubería de alimentación, (5) Cámara de rebase, (6) Decantador y (7) Tapa de la cámara. 4.1 El relleno Los pozos pueden estar o no rellenos de material, aunque los pozos vacíos poseen un mayor volumen de almacenamiento. Sin embargo, es necesario rellenarlos para evitar que las paredes se derrumben cuando entre el agua lateralmente CNA (2007). Además, un pozo vacío representa un riesgo al tránsito de personas y animales. Para el relleno se utilizan piedras partidas, cantos rodados o gravas de granulometría uniforme y porosidad superior al 30 %. El relleno se realiza, hasta 3/4 de su calado, con piedra de tamaño regular (0.2 m como mínimo) y se cubre, hasta una profundidad de 60 cm, con grava (1½”) de diámetro, en el estrato subsecuente (Figura 10). Figura 10. Materiales para el relleno de pozos. 4.2 El geotextil Cuando existen materiales finos que puedan producir colmatación, se utiliza un encamisado con filtro geotextil de una permeabilidad igual o superior a 10 veces la del terreno (Figura 11). Figura 11. Geotextil utilizado en pozo de absorción. El geotextil es un material tejido, permeable, deformable y resistente al punzonamiento y abrasión. Este material formado por fibras poliméricas termoplásticas, se emplea en aplicaciones geotécnicas para el refuerzo de terraplenes, muros, suelos con baja capacidad de carga y cimentaciones. 1 5 4 2 3 6 7
  • 9. 6 Generalmente en estas aplicaciones se busca: Separar dos tipos de terreno de diferentes propiedades físicas. Filtrar los finos en la dirección del flujo de agua para evitar la colmatación. Dejar pasar el agua libremente. Impedir la entrada de finos del exterior. Para los pozos de absorción en particular, se buscan geotextiles propios para drenaje subsuperficial o subdrenaje2 (Cuadro 2). Cuadro 2. Requerimientos del geotextil para subdrenaje. Propiedad Ensayo Unidad Requerimiento ( MARV ** ) Porcentaje de suelo a retener que pasa la malla 0.075 min. (N° 200) < 15 15 – 50 > 50 Clase de Geotextil Clase 2 Permitividad ASTM D4491 seg –1 0.5 0.2 0.1 Abertura aparente ASTM D4751 mm 0.43 0.25 0.22 Resistencia retenida UV ASTM D4355 % 50% después de 500 horas de exposición MARV** = Promedio - 2 (Desviación Estándar). 5. DISEÑO El procedimiento de diseño para un adecuado funcionamiento de un pozo de absorción, debe considerar un análisis de factibilidad, una recopilación de antecedentes, la elección de materiales y del equipo necesario, un 2 http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/eg- 2000/cap6/seccion650.htm. dimensionamiento de los elementos principales y finalmente el diseño de los detalles. El diseño depende de la forma y tamaño del área disponible, la capacidad requerida, la topografía del terreno y la tasa de infiltración del subsuelo. Primeramente, es recomendable realizar un análisis cualitativo de las propiedades indicativas de la capacidad absorbente del suelo (NOM-006- CNA), como lo son textura, estructura, color, espesor de los estratos permeables y capacidad de infiltración. Las pruebas de infiltración permiten obtener un valor estimado de la capacidad de absorción de un determinado sitio. 5.1 Factibilidad El estudio de factibilidad permite determinar, en base a las características del suelo y del agua subterránea, la conveniencia de infiltrar el agua de lluvias hacia el suelo. Este estudio analiza las condiciones que hacen apto el sitio para la instalación de un pozo de absorción, tales como permeabilidad del suelo, riesgo de contaminación, capacidad de infiltración, profundidad del nivel freático y zonas que serán drenadas. La factibilidad de un pozo por riesgo de contaminación, requiere conocer la naturaleza de las aguas, su potencialidad para contaminar el agua subterránea y uso del acuífero. Para la localización de pozos de absorción, se procurarán áreas cubiertas con pasto u otro material vegetal, es decir, que casi no aporten materiales finos dado que es difícil establecer la vida útil un pozo de absorción. Por ello, es
  • 10. 7 conveniente disponer de un sitio de reemplazo en caso de falla o término de la vida útil del sitio original (NOM-006-CNA). Para la instalación de pozos de absorción, se consideran no aptos los sitios con una permeabilidad menor a 0.001 cm/s, o con una tasa de infiltración inferior a 20 mm/h o si existe algún estrato impermeable bajo el fondo del pozo, a menos de un metro de profundidad (MINVU, 1996). 5.2 Dimensionamiento El dimensionamiento de los pozos de absorción y de sus elementos principales, requiere de conocer las características del terreno y del suelo base. Para el dimensionamiento se necesita recabar la siguiente información (DGA, 1992 y Moreno, 2003): Plano de ubicación de la obra que tenga, a una escala apropiada, la ubicación más adecuada de los pozos (evitar cercanía a zonas de captación), las superficies que drenan al pozo, el sentido del flujo y el área donde se verterán los excesos de agua en caso de producirse. Cuadro de superficies, con indicación del área aportante y coeficiente de escurrimiento de cada una. Para ello, es necesario basarse en la cartografía existente de la zona, especialmente topográfica, usos de suelo y edáfica. Precipitación máxima en 24 h para un período de retorno de 5 o 10 años. Presencia, uso, fluctuaciones estacionales, cotas altas y su vulnerabilidad de las aguas subterráneas. Con los antecedentes indicados se determinan los siguientes aspectos: Gasto máximo de diseño, en base a la permeabilidad del acuífero o capacidad de infiltración del suelo. Dimensionamiento del pozo en función de la porosidad de los materiales de relleno. 5.3 Escurrimiento superficial El escurrimiento superficial que produce el área de captación, se estima a través de un coeficiente de escurrimiento que pondera los diferentes tipos de usos de suelo y sus densidades de cobertura. En el instructivo de Hidrología Aplicada a las Pequeñas Obras Hidráulicas, de esta misma serie COUSSA, se muestra cómo aplicar los coeficientes para estimar el escurrimiento. 5.4 Capacidad de absorción La capacidad de absorción del suelo se estima a partir de ensayos de infiltración a diferentes profundidades. La duración del ensayo debe ser suficiente para registrar la capacidad de infiltración en régimen permanente y bajo condiciones de saturación. En el caso de pozos de inyección, es necesario conocer la permeabilidad del suelo. En su estimación se buscará que capacidad de absorción adoptada pondere los diferentes estratos del perfil de
  • 11. 8 suelo, así como su comportamiento en presencia del agua. 5.4.1 Capacidad de infiltración La capacidad de infiltración se refiere al volumen de agua que es capaz de infiltrarse en forma natural por unidad de superficie y unidad de tiempo (NOM-006-CNA). Esta relación depende de las condiciones de la superficie del suelo, de la cubierta vegetal, de las propiedades del suelo (porosidad y permeabilidad y del contenido de humedad presente). Una estimación de la tasa de infiltración del terreno se puede inferir en base a la metodología del doble cilindro. Para su estimación, es necesario clavar en el suelo un par de cilindros metálicos concéntricos de 10 a 15 cm. Cuanto mayor sean los cilindros mejor serán los resultados obtenidos. Los cilindros se llenan de agua hasta un nivel adecuado (10-15 cm), teniendo cuidado de no alterar el material que hay en el fondo. Mediante una regla graduada, se mide en el cilindro interior el descenso del agua con el tiempo. El cilindro exterior evita que la medida realizada en el cilindro interior se vea afectada por la expansión lateral del bulbo de mojado. En la Figura 12 se puede ver un esquema de funcionamiento del dispositivo descrito. Figura 12. Esquema de funcionamiento de un infiltrómetro de doble anillo. La tasa de infiltración final para diseño del pozo, corresponde a la conductividad hidráulica saturada, la cual considera la resistencia del aire comprimido en los poros del suelo al flujo del agua, cuando el perfil de suelo alcanza su saturación. Para diferentes grupos texturales se presentan los valores de conductividad hidráulica en condiciones de saturación (Cuadro 3). Cuadro 3. Conductividad hidráulica saturada del suelo con base en textura (Wanielista, 1990). Clase textural Conductividad hidráulica saturada (mm/h) Arena 210.06 Arena migajosa 61.21 Migajón arenoso 25.91 Franco 13.21 Migajón limoso 6.86 Migajón arcillo-arenoso 4.32 Migajón arcilloso 2.29 Migajón arcillo-limoso 1.52 Arcilla arenosa 1.27 Arcilla limosa 1.02 Arcilla 0.51
  • 12. 9 5.4.2 Permeabilidad del terreno En el caso de niveles freáticos superficiales, el cálculo de la capacidad de absorción se basa en una estimación de la permeabilidad (k). En estos casos hay que considerar que el material geológico cercano a la superficie del terreno (subsuelo), que generalmente contiene espacios vacíos que se encuentran comunicados entre sí, por lo que tienen la capacidad de almacenar y transmitir agua. Así, la capacidad intrínseca del material geológico de una formación acuífera, para transmitir agua, se le conoce como permeabilidad (CNA, 2007). El valor del coeficiente de permeabilidad (k) varía ampliamente para diferentes suelos. En el Cuadro 4, se presentan algunos valores típicos para suelos saturados, en donde la permeabilidad de suelos no saturados es menor y aumenta rápidamente con el grado de saturación. Cuadro 4. Valores típicos de permeabilidad para suelos saturados. Tipo de suelo K (cm/s) Grava limpia 100-1 Arena gruesa 1.0-0.01 Arena fina 0.01-0.001 Arcilla limosa 0.001-0.00001 Arcilla 0.000001 5.5 Lluvia de diseño Los periodos de retorno pueden variar en función de las condiciones del lugar o requerimientos de construcción establecidos por el proyectista. Cuando aguas abajo no exista una red de drenaje no bien definida, se recomienda utilizar una lluvia de diseño en 24 h para un periodo de retorno de 10 años (T). De lo contrario, cuando aguas abajo del lugar exista una red de drenaje desarrollada, se adoptará T = 5 años. Para definir la distribución de la lluvia de diseño dentro del periodo de duración del evento, se selecciona del observatorio meteorológico más cercano o a través de las Estaciones Meteorológicas Automatizadas (EMA) del Servicio Meteorológico Nacional (SMN), un pluviograma con un evento de precipitación similar a nuestra lluvia de diseño. 5.6 Volumen afluente El volumen de agua de lluvia que podría infiltrarse (m3 ), para una lluvia de diseño con período de retorno y considerando una intensidad determinada (It,) y un tiempo t (h) se calcula como: (1) En donde: C = Coeficiente de escurrimiento superficial. A (m2 ) = Área total de captación. It = Intensidad de la lluvia (mm/h). t (h) = Intervalo de la duración de lluvia. El producto de la intensidad It por el tiempo t, equivale a la precipitación en el intervalo para el periodo de retorno de diseño en mm.
  • 13. 10 5.7 Profundidad del pozo La profundidad del pozo se determina en función del espacio disponible, los métodos constructivos, la profundidad de la capa freatica, la naturaleza del suelo y las formaciones geológicas transversales, procurando que exista una distancia mínima de 1 m entre la base del pozo y la altura máxima estacional de la capa. Las profundidades habituales para este tipo de obra están entre 2 y 6 metros (MINVU, 1996). 5.8 Volumen geométrico del pozo El volumen geométrico Vg (m3 ) se determina en función de las dimensiones del pozo. Para pozos de forma cilíndrica: (2) En donde: r = Radio medio de la sección transversal (m). h = Profundidad útil del pozo (m). Para el caso de pozos de forma prismática, el volumen se determina como: (3) En donde: l = Largo (m). a = Ancho (m). h = Profundidad útil del pozo (m). 5.9 Volumen infiltrado Para un pozo de absorción, de profundidad h, el volumen infiltrado Vi se estima como: (4) En donde: Vi = Volumen infiltrado (m3 ). Ai = Superficie interior del pozo en la cual se produce infiltración (m2 ). It = Infiltración básica o conductividad hidráulica saturada (mm/h). t (h) = Intervalo de la duración de lluvia. En cualquier caso el valor de Vi puede disminuir por colmatación, para lo cual, Azzout et. al. (1994), recomiendan considerar un factor de seguridad variable, que depende de la naturaleza de las aguas, la existencia de dispositivos de tratamiento de las aguas y la mantenimiento previsto. El factor de seguridad Cs, se puede estimar siguiendo el procedimiento que se muestra en la Figura 13. Figura 13. Factor de seguridad.
  • 14. 11 5.10 Tiempo de llenado del pozo El caudal que se infiltra a través del pozo depende de la altura de agua en su interior, por lo que es variable en el tiempo a medida que el pozo se llena. El volumen de agua acumulado al interior del pozo, aumenta mientras el volumen de entrada (Va) es mayor que el que se infiltra (Vi). El pozo inicia su llenado en el instante en que el volumen de entrada supera la infiltración, mientras se mantenga ese estado se acumulará agua en el pozo, cuando se invierte la condición, el pozo comienza a vaciarse paulatinamente. El tiempo de llenado del pozo se calcula entonces como el tiempo transcurrido desde el inicio de la lluvia, para el cual la diferencia del volumen escurrido acumulado y el volumen infiltrado acumulado es igual al volumen efectivo del pozo considerando la porosidad (p) del material de relleno. (5) Para calcularlo es conveniente construir una tabla para diferentes tiempos desde el inicio de la lluvia, con los valores de Va y obtener en cada fila el valor de Vi. El tiempo de llenado se selecciona de esa tabla por interpolación. 5.11 Volumen de almacenamiento El volumen de almacenamiento Vpozo corresponde al volumen efectivo del pozo considerando la porosidad (p) del material de relleno (Fórmula 5). Si el pozo se llena con material de porosidad p, el volumen de almacenamiento total del pozo debe ser: (6) En donde: Vpozo = Volumen de almacenamiento de pozo (m3 ). Vg = Volumen del pozo sin relleno (m3 ). p = Porosidad del material de relleno (%). Como la porosidad para diferentes materiales de relleno es muy variada, se recomienda una estimación a través de inmersión en un recipiente de volumen conocido. De este modo, la fracción de agua que no fue drenada después haber cubierto totalmente el recipiente con una muestra del material seleccionado, corresponde al valor de porosidad buscado (superior al 30%). 5.12 Ejemplo para volumen de diseño Para ejemplificar la metodología, en el Cuadro 5 se presentan los datos de precipitación, intensidad de la lluvia, infiltración, volúmenes aportado, infiltrado, acumulado para una duración del evento de lluvia de 90 minutos y una precipitación de 70 mm.
  • 15. 12 Cuadro 5. Determinación del volumen de almacenamiento del pozo de absorción. Tiempo (horas) Intervalo (minutos) Precipitación (mm) Intensidad (mm/h) Infiltración (mm/h) Va (m 3 ) Vi (m 3 ) Va acumulado (m 3 ) Vi acumulado (m 3 ) Va acumulado - Vi acumulado (m 3 ) Vpozo (m 3 ) 09:00 0 0 0 61.21 0 0.0 0 0.0 0.0 0.0 09:10 10 5 30 61.21 10 2.3 10 2.3 7.7 7.7 09:20 10 10 60 61.21 20 2.3 30 4.6 25.4 25.4 09:30 10 10 60 61.21 20 2.3 50 6.9 43.1 43.1 09:40 10 10 60 61.21 20 2.3 70 9.1 60.9 60.9 09:50 10 7 42 61.21 14 2.3 84 11.4 72.6 72.6 10:00 10 3 18 61.21 6 2.3 90 13.7 76.3 76.3 10:10 10 5 30 61.21 10 2.3 100 16.0 84.0 84.0 10:20 10 3 18 61.21 6 2.3 106 18.3 87.7 87.7 10:30 10 12 72 61.21 24 2.3 130 20.6 109.4 Escurre 10:40 10 5 30 61.21 10 2.3 140 22.9 117.1 Escurre Total 70 Los datos utilizados consideran una superficie aportadora de 1.0 ha, una tasa de infiltración de 61.21 mm/h (arena migajosa), profundidad de la capa freática a 10 m, coeficiente de escurrimiento de 0.2, profundidad del pozo de 5 m y precipitación del evento de 70.0 mm para un periodo de retorno de 5 años. Del observatorio meteorológico más cercano (EMA), se seleccionó un pluviograma que cumpliera con la condición de presentar un “área” bajo la curva de 70.0 mm (Cuadro 5). Para estimar el volumen de infiltración debe tenerse una idea preliminar del tamaño del pozo. Para ello, se considera para el ejemplo, una primera aproximación h = 5 m, a = 8 m, l = 8 m y 30% de porosidad del material de relleno (resultado de la prueba de drenado para piedra bola de río), con lo que se obtendría un volumen de almacenamiento (Fórmula 6). El volumen afluente Va para cada intervalo de la duración de la lluvia, se estima con la Fórmula 1, mientras que el volumen infiltrado Vi con la Fórmula 4. Como el volumen de almacenamiento del pozo es de 96 m3 , se observa que este volumen coincide con el afluente al pozo entre las 10:20 y 10:30 horas. Interpolando linealmente, se encuentra que el tiempo de llenado ocurre a las 10:23 horas. Así, el volumen de almacenamiento necesario para un pozo de absorción, se determina en función de un balance de masas entre los volúmenes escurridos e infiltrados (Figura 14).
  • 16. 13 Figura 14. Balance de masas entre volúmenes. En base a los resultados, el proyectista puede modificar las dimensiones del pozo o incluso considerar la construcción de otro pozo de infiltración aledaño si las condiciones del sitio lo permiten. 6. ELEMENTOS DE DISEÑO El diseño debe considerar los elementos necesarios para que el pozo se alimente correctamente, almacene e infiltre los escurrimientos de diseño y en casos extraordinarios, conecte el vertedor con un desagüe aguas abajo. Como parte del diseño, deben incluirse los planos de la obra, así como sus especificaciones técnicas generales y especiales. La Figura 15 muestra los elementos que deben incluirse en el diseño de un pozo de absorción. Figura 15. Elementos típicos de un pozo de absorción. (1) Alimentación por tubo (opcional), (2) Decantador (opcional), (3) vertedor (opcional), (4) Tubería de conexión, (5) Relleno, (6) Geotextil, (7) Filtro superficial (opcional), (8) Cubierta superior, (9) Alimentación superficial (opcional) y (10) Piezómetro. El dimensionamiento debe completarse con el diseño de otros elementos adicionales, siendo los principales los que se indican a continuación. 6.1 Vertedor No es conveniente entregar al pozo más agua que la que éste puede almacenar, ya que al actuar el volumen de almacenamiento del pozo como decantador, se produce una mayor colmatación. Es por ello que se recomienda poner antes del pozo una sección que desaloje los excesos. En ella se debe evitar que el agua de la red se introduzca al pozo por reflujo. Una alternativa de diseño para esta cámara se ilustra en la Figura 16. Entrada Salida Infiltración 140.0 m3 96.0 m3 21.1 m3 2 3 4 5 10 9 6 7 81
  • 17. 14 Figura 16. Elementos para sección vertedora. (1) Alimentación, (2) tubería de conexión al pozo, (3) vertido a la red de drenaje, (A) nivel máximo de agua en el pozo y (B) superficie del terreno. 6.2 Filtros y sedimentadores Se recomienda que los pozos infiltren aguas con la mínima carga de sedimentos, es decir, agua de lluvias que escurren sobre áreas libres de erosión hídrica. Sin embargo, si el agua que llega al pozo contiene materiales en suspensión es necesario removerlos antes, colocando para ello un sedimentador o filtros en la entrada. Estos elementos encarecen el mantenimiento del pozo, ya que requieren de limpieza y extracción de los arrastres periódicamente. El volumen del desarenador depende de la composición granulométrica de los materiales en suspensión y de la proporción de ellos que se necesite remover. Como una primera aproximación, puede estimarse un volumen del sedimentador igual a la mitad del volumen de almacenamiento neto del pozo. Además, debe considerarse un método de limpieza y extracción de lodos. 6.3 Cubierta Si el pozo se alimenta directamente por su parte superior, la superficie del suelo puede cubrirse con una capa de filtro formada por ripio, grava y arena gruesa (Figura 17). Figura 17. Cubiertas a base de capas filtrantes de agregados grueso y vegetación. 6.4 Piezómetro Es conveniente colocar un tubo piezométrico para medir el nivel de agua en el interior del pozo. Este consiste en un tubo vertical de 2” de diámetro, perforado y abierto en la base, rodeado con un filtro geotextil, con un tramo saliente al exterior y una tapa para evitar que se introduzcan por él elementos no deseados (Figura 18). A B 1 2 3
  • 18. 15 Figura 18. Elementos de un pozo con su tubo piezómetrico. (1) Tapa, (2) Cubierta del pozo, (3) Relleno, (4) Geotextil y (5) Fondo del pozo. 7. CONSTRUCCIÓN Los pozos de absorción no demandan técnicas especiales, sin embargo, ciertos aspectos deben ser examinados con precaución. 7.1 Aportes de suelo de las zonas cercanas Se recomienda evitar todo aporte de tierra hacia el pozo durante la construcción, con el fin de limitar la colmatación en superficie o en profundidad. Para ello, se procurará instalar una solución transitoria en el lugar para desalojar el suelo producto de las excavaciones y maniobras de construcción. 7.2 Calidad de los materiales Se recomienda verificar la porosidad eficaz del material antes de comenzar el relleno, con el fin de evitar una reducción del volumen de almacenamiento. Para el relleno se requieren materiales limpios y en lo posible previamente lavados. 7.3 Control durante la realización La construcción de los pozos no demanda una atención particular. Los pozos pueden ser construidos manualmente o mecánicamente por medio retroexcavadoras, dependiendo de sus dimensiones. Deben tomarse precauciones para evitar derrumbes durante la excavación y en caso necesario, considerar algún tipo de estructura de contención provisional. El diámetro y la profundidad del pozo, deben ser respetados para asegurar las capacidades de almacenamiento e infiltración previstas en el diseño. La colocación en las paredes y fondo del pozo de filtros geotextiles, requiere algunos cuidados especiales. Entre otros, se debe verificar el correcto recubrimiento de las telas de geotextil y su instalación en la obra, evitar los desgarres del material debidos a enganches en la maquinaria de construcción o asperezas en el terreno y evitar la presencia de finos que provoquen una colmatación prematura del geotextil. El geotextil puede sujetarse con el mismo material de relleno del pozo y colocarse a medida que avanza éste. Para asegurar un buen filtrado, en la colocación del geotextil deben procurarse paños laterales con traslapes de al menos 40 cm. 7.4 Control al final de la realización Una vez finalizada la construcción, se debe constatar el buen funcionamiento hidráulico del pozo y de sus elementos anexos, para lo cual se 1 2 3 4 5
  • 19. 16 puede verificar la capacidad de almacenamiento y vaciamiento simultáneamente, llenándolo controladamente de agua y midiendo los tiempos en que baja el nivel del agua entre dos marcas preestablecidas, empleando para ello el tubo piezométrico. 8. MANTENIMIENTO Los pozos de absorción requieren un mantenimiento regular para asegurar un adecuado funcionamiento hidráulico. Es importante que se realice una vigilancia y mantenimiento en forma periódica, ya que este puede dificultarse significativamente una vez que el pozo se ha colmatado. La responsabilidad por estas funciones recae sobre los beneficiarios de las obras. La frecuencia del mantenimiento dependerá de la calidad de las aguas de lluvia recogidas y de los sistemas anexos a los pozos colocados en el lugar. Se procurará al menos, un mantenimiento preventivo al inicio de la época de lluvias para garantizar un adecuado funcionamiento hidráulico de la estructura y reducir su colmatación. Entre las acciones preventivas sobresalen: El material acumulado en el sedimentador debe ser removido cuando alcance un 25% del volumen de la cámara de decantación. En pozos de inyección, verificar la calidad el agua mediante ensayos de laboratorio a muestras representativas si existen sospechas de su deficiencia. Se deben limpiar las superficies drenadas por los pozos para evitar la llegada de sedimentos a la obra, los que pueden producir colmatación. Esta labor puede ahorrar la limpieza de decantadores. Cortar la vegetación que cubre el pozo ocasionalmente para limitar la no deseada, especialmente si las raíces generan problemas. 9. BIBLIOGRAFÍA Azzout, Yolande; Barraud, Sylvie; Cres, Francois-Noél, and Alfakih, Elham. 1994. Techniques alternatives en assainissement pluvial: choix, conception, réalisation et entretien. Technique et Documentation, Lavoisier, París. CNA. 2007. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento. Comisión Nacional del Agua. Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento. México, D. F. DGA. 1992. Precipitaciones Máximas en 1, 2 y 3 días. Dirección General de Aguas. Ministerio de Obras Públicas, República de Chile, Santiago. MINVU, 1996. Técnicas Alternativas para Soluciones de Aguas Lluvias en Sectores Urbanos. Guía de Diseño. Ministerio de vivienda y urbanismo. Santiago, Chile. Moreno M., L. 2003. La depuración de aguas residuales urbanas de pequeñas poblaciones mediante infiltración directa en el terreno. Madrid: Instituto Geológico y Minero de
  • 20. 17 España. Serie: Hidrogeología y Aguas Subterráneas N° 4. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-006-CNA, 1997. “Fosas sépticas prefabricadas: especificaciones y métodos de prueba”. Wanielista M. P., 1990. Hydrology and water quantity control. Ed. John Wiley & Sons, Inc. USA. ELABORARON: Ing. Osiel López Velasco Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso Dr. Mario R. Martínez Menes Para comentarios u observaciones al presente documento contactar a la Unidad Técnica Especializada (UTE) COUSSA www.coussa.mx M. C. Félix Alberto LLerena Villalpando allerena@correo.chapingo.mx y f.allerenav@gmail.com Teléfono: (01) 595 95 2 15 58 Universidad Autónoma Chapingo Dr. Mario R. Martínez Menes mmario@colpos.mx Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso demetrio@colpos.mx Teléfono: (01) 595 95 5 49 92 Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México.