POZOS EXCAVADOS

Los pozos excavados se hacen simplemente cavando un hoyo en el suelo. Son ampliamente usados en muchos países y pueden ser bastante satisfactorios si las condiciones son las correctas. Por lo general, no se requiere equipo o habilidades especiales para su construcción. Solo se permitirá este tipo de pozos en los niveles bajo y medio de complejidad.

Se adelantará el diseño y construcción de pozos excavados cuando se crea conveniente utilizar el agua freática o subálvea. El terreno para este tipo de pozos debe estar libre de fracturas, grietas o socavaciones que permitan la contaminación por infiltración de agua superficial.

La experiencia muestra que el diámetro de un pozo excavado debe ser, por lo menos, de 1,2 m si dos hombres van a trabajar juntos en el fondo del pozo durante la excavación. Para un pozo que sirve un solo domicilio o una comunidad agrícola, por lo general este diámetro mínimo es adecuado, pero cuando más gente depende de un pozo excavado se debe proporcionar un pozo más grande, de 2-3 m de diámetro. En raras ocasiones es útil un mayor aumento del tamaño de un pozo, ya que la producción adicional de agua obtenida de esta manera es probable que sea muy pequeña.

Debido a su gran diámetro y volumen, los pozos excavados sirven para la captación y el almacenamiento del agua subterránea. Debido a la capacidad de almacenamiento, se puede extraer el agua temporalmente a una escala mayor que el influjo de recarga al pozo. El efecto de almacenamiento es particularmente importante cuando los usuarios extraen el agua mayormente en proporción máxima durante unas cuantas horas en la tarde.

La profundidad a la que se debe y puede cavar un pozo depende del tipo de material perforado y de la fluctuación de la capa freática. La estabilidad del material y los costos de excavación constituyen un factor importante. Los pozos particulares, por lo general, tienen una profundidad menor a los 10 m. Los pozos excavados para uso comunal frecuentemente son más profundos, 20-30 m es usual, y se ha alcanzado profundidades de 50 m y más.

La mayoría de pozos excavados necesitan un revestimiento interno. Para esto, se usa materiales tales como ladrillo, piedra, mampostería, vaciado de concreto en un armazón dentro del hueco, o anillos de concreto prevaciados. El revestimiento sirve a varios propósitos. Durante la construcción ofrece protección contra derrumbes y hundimientos y evita que la tierra derrumbada llene el hoyo excavado. Después de que se completa el pozo, retiene las paredes.

En material consolidado el pozo puede permanecer sin revestimiento pero siempre es recomendable uno en la parte superior (Figura 5.58). En formaciones no consolidadas se debe revestir el pozo en toda su profundidad (Figura 5.59).

La sección del pozo que penetra en el acuífero requiere un revestimiento con aberturas o perforaciones que permitan al agua subterránea fluir hacia el pozo. En acuíferos de arena fina es imposible proveer un revestimiento con aberturas o perforaciones lo suficientemente pequeñas para retener el material y evitar que éste ingrese al pozo. En tales casos, frecuentemente se extiende el revestimiento a lo largo de toda la profundidad del pozo sin ninguna abertura o perforaciones. El agua subterránea ingresa al pozo solo a través del fondo, el cual está cubierto con varias capas de grava graduada que mantienen en el fondo la arena fina de la formación que contiene agua.

Por ejemplo, tres capas de grava graduada, cada una de 15 cm de espesor, pueden usarse con granos de 1-2 mm para la capa más profunda, luego, tamaños efectivos de 4-8 mm y 20-30 en la parte superior.

Figura 5.58 Pozo excavado en formación de roca

Figura 5.59 Pozo excavado en material granular grueso ROCA FISURADA INTEMPERIZADA ROCA SUPERIOR CAPA VEGETAL SUBTERRANEA CAPA DE AGUA BROCAL DE CONCRETO PARED DE CONCRETO FORMACIONES INPERMEABLES ACUIFERO DE GRANULOS GRUESOS

Figura 5.60 Pozo excavado en acuífero granular fino

El revestimiento de un pozo excavado provee también un sello para evitar que el agua contaminada se filtre de la superficie al pozo. Esto no es muy efectivo si el pozo está al descubierto, porque en ese caso el agua que está en éste será contaminada de cualquier manera, especialmente si se extrae el agua usando cubetas y soga.

Como precaución mínima, se debe extender el revestimiento del pozo por lo menos 0,5 m por encima del suelo para formar un "muro" alrededor del borde externo del pozo. Se debe construir, entonces, una losa delantera de concreto en la superficie del suelo, que se extienda aproximadamente 2 m a todo el rededor del pozo. Al vaciarse la losa de concreto también se sella cualquier fisura entre el revestimiento del pozo y las paredes del hueco excavado y la losa; se evita así que el agua contaminada de la superficie se filtre al pozo.

Todas estas medidas tienen solo un efecto limitado si el pozo permanece al descubierto. Se puede obtener una protección satisfactoria de la seguridad bacteriológica del agua de un pozo, únicamente si la parte superior de éste está completamente sellada con una losa hermética en la cual se monta una bomba para extraer el agua.

Se debe proveer una tapa de acceso que pueda cerrarse apretada y seguramente, para permitir la desinfección del agua en el pozo mediante la cloración.

Aunque el sellado de los pozos excavados es en sí mismo simple, no siempre es factible, especialmente cuando el estándar de instalación de bombas es pobre y no se puede alcanzar adecuadamente los requerimientos de mantenimiento (Figura 5.60).

GRAVA GRUESA

ACUIFERO DE GRANO FINO SUBTERRANEA CAPA DE AGUA FORMACIÓN IMPERMEABLE BROCAL DE CONCRETO

Figura 5.61 Pozo excavado sellado para protección sanitaria 5.4.5.1 Métodos de Cálculo

Debe seguirse la metodología para el cálculo de caudales según la ley de Darcy expuesta en el literal 5.4.2.3.

5.4.5.2 Diámetro

El diámetro de un pozo excavado debe determinarse según la capacidad de diseño esperada, atendiendo las siguientes observaciones:

1. En el nivel bajo de complejidad, el diámetro mínimo debe ser 1.0 m. 2. En el nivel medio de complejidad, el diámetro mínimo debe ser 1.5 m. 5.4.5.3 Número de pozos

En el nivel bajo de complejidad debe tenerse un mínimo de dos pozos, con capacidad sumada igual al caudal máximo horario, QMH, cuando no exista almacenamiento e igual al caudal máximo diario ,QMD, cuando exista almacenamiento.

En el nivel medio de complejidad deben tenerse un mínimo de tres pozos, dos de ellos con capacidad sumada igual al caudal máximo horario, QMH, cuando no exista almacenamiento e igual al caudal máximo diario, QMD, cuando exista almacenamiento.

5.4.5.4 Profundidad

Los pozos excavados deben tener una profundidad menor a 10 metros, atendiendo las siguientes disposiciones:

1. La profundidad del pozo debe asegurar suficiente sumergencia del equipo de bombeo. 2. La profundidad del pozo debe asegurar suficiente penetración en la capa freática para

captar el caudal de diseño.

POZO DE ACCESO RELLENO SELLO DE CONCRETO ± 10cm. ARENA GRAVA 10cm. GRAVA UNION CEMENTADA

ABERTURA DE LA BOMBA CUBIERTA

ACUIFERO LOZA

5.4.5.5 Cubierta

Todo pozo excavado debe llevar, en su parte superior, una cubierta de concreto reforzado provista de cierre hermético. La losa de la cubierta debe sobresalir por lo menos 0.2 m. por encima del nivel de la losa del piso. Además, la unión entre la tubería de succión y la losa de la cubierta debe sellarse de tal forma que no ocurran filtraciones.

5.4.5.6 Revestimientos

Todo pozo excavado debe estar revestido internamente en mampostería o en concreto hasta una profundidad mínima de 5 m desde la superficie del terreno.

5.4.5.7 Filtro

Debe preverse un filtro en el fondo del pozo, con capas de material de dimensiones variables, colocándose el más fino arriba y el más grueso abajo, asegurando que el tamaño del material del filtro retenga el material del terreno.