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HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES((Tema 8: Tema 8: Ensayos escalonados)Ensayos escalonados)
HidrologHidrologíía Superficial y subterra Superficial y subterrááneanea
E.T.S.I. Caminos, Canales y PuertosE.T.S.I. Caminos, Canales y PuertosUniversidad de La CoruUniversidad de La Coruññaa
•• Pozos realesPozos reales
•• EficienciaEficiencia
ÍÍNDICENDICE
•• Curvas caracterCurvas caracteríísticassticas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Ensayos escalonadosEnsayos escalonados
•• Efectos en las paredes del sondeoEfectos en las paredes del sondeo
•• LLííneas de corriente en las paredes del pozoneas de corriente en las paredes del pozo
•• Pozos realesPozos reales
Desfase entre el nivel del bordeDesfase entre el nivel del bordey el del pozoy el del pozo
······
······
······
······
RR
sspp
bb
Nivel Nivel inicial hinicial h00
rrpp
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
tt22
tt11
tt00
PPéérdidas de carga diversasrdidas de carga diversas
Zona de Flujo no de Darcy Zona de Flujo no de Darcy
Zona de Flujo Zona de Flujo de Darcy de Darcy
ΔΔss
•• Pozos realesPozos reales
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
PPéérdidas de carga diversasrdidas de carga diversas
PPéérdidas de carga en lardidas de carga en laentrada del pozoentrada del pozo
PPéérdidas de carga en lardidas de carga en laCirculaciCirculacióón de agua enn de agua enel pozoel pozo
PPéérdidas de carga derdidas de carga deentrada en la bombaentrada en la bomba
PPéérdidas de carga porrdidas de carga porFlujo no de DarcyFlujo no de Darcy
PPéérdidas de carga enrdidas de carga enel acuifero el acuifero
•• Pozos realesPozos reales
•• EficienciaEficiencia
ÍÍNDICENDICE
•• Curvas caracterCurvas caracteríísticassticas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Ensayos escalonadosEnsayos escalonados
•• Efectos en las paredes del sondeoEfectos en las paredes del sondeo
•• LLííneas de corriente en las paredes del pozoneas de corriente en las paredes del pozo
•• Curva caracterCurva caracteríísticastica
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
Principio de superposiciPrincipio de superposicióón n
np QCQBs ⋅+⋅=
PPéérdidas en el acurdidas en el acuííferoferodepende de tdepende de t
PPéérdidas en el pozo de bombeordidas en el pozo de bombeoindependiente de tindependiente de t
Coeficiente de pCoeficiente de péérdidas en el pozordidas en el pozo
Si n = 2 JacobSi n = 2 Jacob
•• Pozos realesPozos reales
•• EficienciaEficiencia
ÍÍNDICENDICE
•• Curvas caracterCurvas caracteríísticassticas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Ensayos escalonadosEnsayos escalonados
•• Efectos en las paredes del sondeoEfectos en las paredes del sondeo
•• LLííneas de corriente en las paredes del pozoneas de corriente en las paredes del pozo
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Eficiencia de un pozoEficiencia de un pozo
nteorico
real
real
teorico
QCQBQB
ss
Efc⋅+⋅
⋅===
En caso de acuEn caso de acuíífero cautivo o semiconfinado el s = B Q fero cautivo o semiconfinado el s = B Q
Curva caracterCurva caracteríísticastica
•• Pozos realesPozos reales
•• EficienciaEficiencia
ÍÍNDICENDICE
•• Curvas caracterCurvas caracteríísticassticas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Ensayos escalonadosEnsayos escalonados
•• Efectos en las paredes del sondeoEfectos en las paredes del sondeo
•• LLííneas de corriente en las paredes del pozoneas de corriente en las paredes del pozo
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• RecuperaciRecuperacióón de niveln de nivel
······
······
Nivel Nivel inicial hinicial h00 ··
······
····
hh
s: hs: h00 -- hh
tt
ss 00
55
1010
ss11 ss22
tt11 tt22
QQ11QQ22
RecuperaciRecuperacióónn
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• RecuperaciRecuperacióón de niveln de nivel
······
······
Nivel Nivel inicial hinicial h00 ··
······
····
hh
s: hs: h00 -- hh
tt
ss 00
55
1010
sspp
tt
RecuperaciRecuperacióónn
( ) ( )[ ]ttp uWuWT4
Qs −π
= τ+ττ
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• RecuperaciRecuperacióón de niveln de nivel
······
······
Nivel Nivel inicial hinicial h00 ··
······
····
hh
s: hs: h00 -- hh
tt
ss 00
55
1010
ss11 ss22
ττ
QQ11QQ22
RecuperaciRecuperacióónn
( ) ( )[ ]ttp uWuWT4
Qs −π
= τ+tt ττ
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• RecuperaciRecuperacióón de niveln de nivel
······
······
Nivel Nivel inicial hinicial h00 ··
······
····
hh
s: hs: h00 -- hh
tt
ss 00
55
1010
ss11
ΔΔss22
QQ11
QQ22
Sin RecuperaciSin Recuperacióónn
3213 ssss Δ+Δ+=tt11
ΔΔss33
tt22
tt33
212 sss Δ+=
QQ33
ΔΔss22 ΔΔss33 incluyen las pincluyen las péérdidasrdidas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• RecuperaciRecuperacióón de niveln de nivel
······
······
Nivel Nivel inicial hinicial h00 ··
······
····
hh
s: hs: h00 -- hh
tt
ss 00
55
1010
ss11
ΔΔss22
QQ11
QQ22
Sin RecuperaciSin Recuperacióónn
2222 QCQBs ⋅+⋅=
2111 QCQBs ⋅+⋅=
ΔΔss33
tt33
QQ33
ΔΔss22 ΔΔss33 incluyen las pincluyen las péérdidasrdidas
2333 QCQBs ⋅+⋅=
tt11
tt22
•• Ensayo de bombeo escalonadoEnsayo de bombeo escalonadoSe trata de caracterizar el medio y el pozoSe trata de caracterizar el medio y el pozo
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
Pozo S-2
Pozo S-1
•• CaracterizaciCaracterizacióón geoln geolóógicagica
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
Arenas, gravas
Gravilla
Esquistos cuarcitas
ía acero inox AISI
gravilla
Zona karstificada
Cota -30 m
Cota -36 m
Suelo edafico 0,5 m aprox.
Gravilla
Zona vadosa. Roca fracturada y alterada
Acuitardo
Material alterado y meteorizado
Acuifero semiconfinado
•• CaptaciCaptacióónn
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Vista de la parcelaVista de la parcela
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Vista del pozoVista del pozo
•• Vista de las sondasVista de las sondas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• EjecuciEjecucióón del ensayon del ensayo
•• Pozo SPozo S--11
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
12:37:30.0 14:00:50.0 15:24:10.0 16:47:30.0 18:10:50.0 0
-50
-100
-150
-200
-250
-300
-350
-400
paro
de
bom
beo
Q1
Q2
Q3
Rec
uper
ació
n
Des
cens
o (c
m)
Tiempo
•• Pozo SPozo S--22
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
13:12:16.014:52:16.016:32:16.018:12:16.00
100
200
300
400
500
600
paro
de
bom
beo
Sub
ida
de la
son
da
baja
da s
e so
nda
Recuperación
Q3
Q3Q2
Q1
Des
cens
o (c
m)
Tiempo
s = B • Q + C • Qn
Para Q1 = 0,29 l/s = 25,026 m3/d → s1 = 1 m
Para Q2 = 0,45 l/s = 38,88 m3/d → s2 = s1 + Δs2 = 1 + 0,75 = 1,75 m.
Para Q3 = 0,78 l/s = 67,39 m3/d → s3 = s2 + Δs3 = 1,75 + 1,95 = 3,7 m.
s1 = 3,06 • 10-2 • Q + 3,68 • 10-4 • Q2
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Pozo SPozo S--11
20 30 40 50 60 700.038
0.040
0.042
0.044
0.046
0.048
0.050
0.052
0.054
0.056
Des
cens
o es
pecí
fico
s/Q
Qn-1
s = 3,06 • 10-2 • Q + 3,68 • 10-4 • Q2
Spec
ific
Dra
wdo
wn
(s/
Q)
•• Pozo SPozo S--11
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
13:06:40.0 14:59:10.0 16:51:40.0 18:44:10.0 0
-50
-100
-150
-200
-250
-300
-350
-400
Q2
Q1Q1
Q3
paro
de
bom
beo
Rec
uper
ació
n
Δs3
Δs2
s1
Des
cens
o (c
m)
Tiempo
•• Pozo SPozo S--11
s = B • Q + C • Qn
Para Q1 = 0,09 l/s = 7,79 m3/d → s1 = 0,6 m.
Para Q2 = 0,34 l/s = 30 m3/d → s2 = s1 + Δs2 = 0,6 + 2,46 = 3,06 m.
Para Q3 = 0,47 l/s = 40,63 m3/d → s3 = s2 + Δs3 = 3,06 + 1,52 = 4,58 m.
s2 = 6,82 • 10-2 • Q + 11,25 • 10-4 • Q2
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Pozo SPozo S--22
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
13:12:16.014:52:16.016:32:16.018:12:16.00
100
200
300
400
500
600
Δs3
Δs2
Nivel de referencias1
paro
de
bom
beo
Subi
da d
e la
son
da
baja
da s
e so
nda
Recuperación
Q3
Q2
Q1
Des
cens
o (c
m)
Tiempo
•• Pozo SPozo S--22
•• SuperposiciSuperposicióón curvas acuifero semiconfinadon curvas acuifero semiconfinado
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
π=
Br,uW
T4Qs
Tt4Sru
2
= 'b'kTB =
Pozo SPozo S--1 Pozo S1 Pozo S--22
T = 5,517 ·10-5 m2/s T = 3,03 ·10-5 m2/s
S = 0,11 S = 0,30
B = 0,4 B = 0,23
•• Pozos realesPozos reales
•• EficienciaEficiencia
ÍÍNDICENDICE
•• Curvas caracterCurvas caracteríísticassticas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Ensayos escalonadosEnsayos escalonados
•• Efectos en las paredes del sondeoEfectos en las paredes del sondeo
•• LLííneas de corriente en las paredes del pozoneas de corriente en las paredes del pozo
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• LLííneas de corrienteneas de corriente
No hotizontalidadNo hotizontalidad
•• Pozos realesPozos reales
•• EficienciaEficiencia
ÍÍNDICENDICE
•• Curvas caracterCurvas caracteríísticassticas
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• Ensayos escalonadosEnsayos escalonados
•• Efectos en las paredes del sondeoEfectos en las paredes del sondeo
•• LLííneas de corriente en las paredes del pozoneas de corriente en las paredes del pozo
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• LLííneas de corrienteneas de corriente
Efecto piel positivoEfecto piel positivo pielpiel
KK
KKpp
q = K q = K ∇∇h = Kh = Kpp ∇∇hhpp
∇∇h < h < ∇∇hhppK > KK > Kpp
hh
∇∇hhpp
HIDRHIDRÁÁULICA DE CAPTACIONESULICA DE CAPTACIONES
•• LLííneas de corrienteneas de corriente
Efecto piel negativoEfecto piel negativo pielpiel
KK
KKpp
q = K q = K ∇∇h = Kh = Kpp ∇∇hhpp
∇∇h > h > ∇∇hhppK < KK < Kpp
hh
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