GALERÍAS DE FILTRACIÓN

Las zanjas como medio de captación y extracción de agua subterránea son solo un corte en el suelo para hacer accesible el acuífero desde la superficie. Son fáciles de construir, ya sea manualmente o con equipo mecánico. El diseño también presentara pocos problemas. Los principales requerimientos son los siguientes (véase Figura 5.55)

PERFORADOS LATERALES ACUIFERO BAJA PERMEABILIDAD SUBTERRANEA DE FORMACION DE AGUA 2-3m

Figura 5.55 Diseño de la zanja de percolación

a. Suficiente ancho y profundidad para asegurar que el agua recolectada fluya a baja velocidad (por lo general menos de 0,1 m/seg) de tal forma que se prevenga la erosión de los lados de la acequia y que se limiten las pérdidas de carga.

b. La profundidad debe ser mayor a 1,0 m y preferiblemente de 1,5 m para reducir cualquier penetración de luz solar en el agua, donde estimulará el crecimiento de plantas y algas y provocará resistencia al flujo de agua.

c. Los lados de la zanja deben ser ligeramente inclinados para proporcionarle estabilidad. Esto es particularmente importante para el área de la zanja que tenga contacto con la superficie.

d. Para zanjas profundas, es deseable un terraplén horizontal aproximadamente 0,5 m sobre el nivel normal del agua para facilitar el acceso para el trabajo de limpieza y mantenimiento. Cuando se abren las zanjas de percolación, el agua subterránea que ellas contienen está sujeta a la contaminación bacteriana y crecimiento de algas.

BASE IMPERMEABLE 1:2/1:2. 5 1:1.5/1: 2 INC LINACIO N ACUIFERO SUPERFICIE DEL TE RRENO 0.5-1m 1-1.5m SUBTERRANEA NAPA DE AGUA

Figura 5.56 Bombeo de prueba

Los drenes (Figura 5.56) tienen poros, perforaciones o uniones abiertas que permiten el ingreso del agua subterránea. Se puede hacer drenes porosos de materiales tales como cerámica o concreto "no-fino" (usando una mezcla de grava de media pulgada y cemento, sin arena). En su mayoría, los drenes perforados son de arcilla vitrificada cocida en un horno, o de plástico o madera.

Por lo general los drenes con uniones abiertas son hechos de concreto o de asbesto-cemento. La elección del material a emplearse en una construcción particular de un dren depende de la fuerza requerida, de la resistencia a la corrosión necesaria para el tipo de agua subterránea que se va a recolectar y, sobre todo, de los costos y la disponibilidad.

Las perforaciones en el dren solo necesitan ser hechas alrededor del mismo cuando éste está situado completamente en el acuífero. Para drenes que estén colocados en la parte superior del acuífero, serán adecuadas las perforaciones en la parte de abajo, y para drenes que se encuentran a mayor profundidad en el acuífero solo se necesita perforaciones en la parte superior. En formaciones de terreno grueso, tales como grava, las aberturas del dren se pueden reducir fácilmente, lo suficiente para mantener aparte el material del suelo. En arena fina y de tamaño medio, se debe ubicar los drenes perforados y los drenes con uniones abiertas en una o más capas de gravas o arena gruesa, para evitar que la arena fina del acuífero ingrese a los drenes. La capa externa debe ser lo suficientemente fina para mantener fuera del dren el material del acuífero; la grava de la capa interna debe tener un tamaño que sea en cierta forma mayor que las aberturas del dren. Para un acuífero de arena que tenga un tamaño efectivo de aproximadamente 0,2 mm, el paquete de grava podría consistir de dos capas, cada una de ellas de aproximadamente 10 cm de espesor, con granos de 1-2 mm y de 4-8 mm de tamaño. Entonces se puede usar aberturas del dren de aproximadamente 3 mm de ancho. Cuando se aplica drenes con uniones abiertas de 10 mm de ancho, será necesaria una tercera capa de relleno de grava de granos de 15-30 mm. BASE IMPERMEABLE EL BOMBEO DURANTE ANTES Y SUBTERRANEA NIVEL DE AGUA DEL NIVEL DESCENSO SUPERFICIE DEL SUELO

Figura 5.57 Construcción del dren

Los factores más importantes en el diseño para la construcción del dren son el diámetro interno de las tuberías del dren y la profundidad a la cual se colocan las tuberías y el relleno de grava por debajo de la capa de agua subterránea. A pesar del relleno de grava, ciertas materias suspendidas pueden ingresar al dren. Cuando se permite la acumulación de este material, éste bloqueará el dren.

Para evitar esto, se debe dar un tamaño al dren de tal manera que la velocidad del flujo en ellos sea lo suficientemente elevada para expulsar cualquier depósito de sedimento. Para que los drenes realicen una auto-limpieza, la velocidad debe ser superior a los 0,5 m/seg pero no mayor de 1,0 m/seg; de lo contrario, las pérdidas de fricción serán demasiado elevadas. Esto provocaría un abatimiento de la capa y una extracción del agua subterránea desiguales a lo largo del dren. Para acomodar la cantidad que se acumula del agua recolectada y el flujo a través del dren puede ser necesario proporcionar aumentos de tamaño en el dren a lo largo de su extensión.

Obviamente, en vista de los costos de excavación, se debe colocar los drenes a una profundidad no mayor de la necesaria. Sin embargo, los drenes deben permanecer completamente sumergidos en el agua subterránea, estando la parte superior del relleno de grava por lo menos a 0,5 m de profundidad, incluso al final de un largo período de sequía cuando es probable que la capa de agua subterránea esté a su nivel más bajo. Usando como base la capa de agua subterránea existente, el diseñador debe tener en cuenta un descenso de nivel operativo de por lo menos 1m, más una nueva baja de 1 m de la capa de agua subterránea bajo condiciones de sequía. Así, la parte superior del relleno de grava debería estar a una profundidad de 2,5 mm o más, bajo la capa de agua existente.

Cuando el hierro y el manganeso están presentes en el agua subterránea, hay un serio riesgo de que los depósitos de hierro y manganeso obstruyan las aberturas del dren y el relleno de grava. Entonces es necesario colocar los drenes a mayor profundidad a unos 4-5 m por debajo de la capa de agua existente, para evitar que el oxígeno penetre en los drenes y forme los depósitos de precipitación de estos metales.

PARA RELLENO MATERIAL EXCABADO Y ZANJA RELLENO DE GRAVA DRENAJE TUBERIA DE