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INGENIERO CIVIL VICTOR ALFONSO LOPEZ ORTEGA ARQUITECTO
DISEÑO DE POZO DE ABSORCION- INFILTRACION PARA DRENADO DE AGUAS PLUVIALES
MEMORIA
MAYO 2012
INTRODUCCION.-
SE ESTA SOLICITANDO EL DISEÑO DE UN SISTEMA DE DENAJE PLUVIAL PARA UNA ZONA PLANA Y
EXTENSA, DONDE NO ES POSIBLE DESALOJAR LAS AGUAS DE LLUVIA POR METODOS
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TRADICIONALES DE DRENADO QUE LA CONDUZCAN A UN DESTINO SUPERFICIAL COMO PUEDE
SER UN RIO, LAGO O LAGUNA, DONDE PUEDA SER APROVECCHADA, PERO ADEMAS, LO PLANO
DEL TERRENO IMPIDE SU MOVIMIENTO ESPECIFICO HACIA ALGUNA DEPRESION PORQUE LA
MISMA NO EXISTE EN EL AREA, TENDIENDO LAS AGUAS A ESTANCARSE EN GRANDES CHARCAS
QUE PERJUDICAN A LA URBANIZACION, POR ESTE MOTIVO SE HA SELECCIONADO COMO ACCION
DE SOLUCION, EL UTILIZAR EL DRENADO DE LAS AGUAS DE LLUVIA CON UN METODO QUE YA HA
DADO BUENOS RESULTADOS EN OTRAS AREAS CERCANAS A LA DE ESTUDIO, EN LAS QUE SE
TIENEN ASENTAMIENTOS HUMANOS QUE HAN FORMADO COLONIAS URBANAS, DONDE SE HA
UTILIZADO UN SISTEMA DE DRENADO A BASE DE POZOS DE ABSORCION- INFILTRACION,
LOCALIZADOS EN PUNTOS ESTRATEGICOS DENTRO DE LA ZONA PLANA, QUE INDUCEN EL AGUA DE
LLUVIA A TRAVEZ DE LAS CAPAS PERMEABLES (ARENAS Y GRAVAS) SUBYACIENTES A LA SUPERFICIE
DEL SUELO, HACIA EL INTERIOR DEL SUBSUELO, COMPORTANDOSE ESTE SISTEMA ADOPTADO,
COMO AQUEL QUE PRACTICAMENTE SE COMPORTA COMO UN POZO DE INYECCION PARA
RECARGA DE ACUIFEROS, LO CUAL RESULTA MUY CONVENIENTE PARA EL CASO, SI
CONSIDERAMOS QUE ACTUALMENTE HAY UN DESEQULIBRIO MUY ACENTUADO EN EL ACUIFERO
LOCAL, POR LO TANTO SE DETERMINO QUE ESTA PROPUESTA RESULTA PRACTICA Y VIABLE PARA
ELIMINAR EFECTIVAMENTE EL AGUA PLUVIAL SOBRE LOS PAVIMENTOS E INFILTRALA AL
SUBSUELO, CON LA SIGUIENTE PROPUETSA O DISEÑO DEL POZO DE ABSORCION-INFILTARCION:
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8.00 m.
22”
32”
40”
48”
DISEÑO DEL POZO DE
Contra ademe cementado deTubería lisa de acero de 40” deDiámetro x1/4” de espesor 1.50
Tubería ranurada de acero Tipo canastilla de 22” de Diámetro x 1/4” de espesor6.00 m.
Anillo o dala de concreto f’c = 200 kg/cm2.armado de 10x20 cms. armada con 4 vars .De 3/8” estribos de 1/4”@20 cms. c.a.c. en planta circularDe 40”de diámetro.
2.00 m.
1.50 m.
6.00 m.
Tubería lisa de 22”de aceroDe 22” de diámetro x 1/4” de espesor.
Capa potente de arena con gravas que subyace a 4.00 m. de profundidad
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Esquemas típicos de poso de inyección y monitoreo para recargar acuíferos.
SISTEMA DE ABSORCION-INFILTRACION (SISTEMA DE TUBERIAS PERFORADAS Y/O RANURADAS).
EL INDICE DE ABSORCION DEL TERRENO FUE DETERMINADO A PARTIR DE POZOS DE PRUEBA
EXCAVADOS EN LAS CERCANIAS DE LA ZONA DE INFILTRACION SIGUIENDO EL PROCEDIMIENTO
QUE A CONTINUACION SE DESCRIBE:
Para medir el índice de absorción se realizó una excavación cubica de de 0.80 x0.80x 1.50 m de
profundidad, la que posteriormente se llenó con agua, una vez seca se volvió a llenar hasta una
altura de 15 cms. por debajo de la superficie del terreno, a continuación se midió el tiempo que
tardo en descender 25 cms. para restaurar el nivel del agua consumiéndose un tiempo de
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25minutos, en consecuencia el índice de absorción del terreno superficial seria aproximadamente
de:
0.25x0.8x0.8/ 25=0.0064 m3/min; lo que equivale a una absorción de 6.4 lts/min. ( 384lts/hr.). ó
(9 216 lts/dia).
Pero en realidad el terreno superficial no jugara una función principal de drenado, y sin embargo
la capa areno-gravosa subyacente a 4 metros de profundidad será la via principal para esta función
de drenado del agua de lluvia. Ante esta situación se calculara el gasto que puede drenar el pozo
considerando que la arena presenta un coeficiente de permeabilidad k=5x10 -2 cm/seg quedando
en el rango de arenas limpias y mezclas de grava (ver tabla)
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Para calcular el gasto que puede infiltrar el pozo con la carga de 4 y hasta 8 metros propuesta se
establece la ecuación de “Darcy” modificada y en función de la red de flujo que se presenta en
seguida:
De acuerdo al esquema la carga “H” que produce la infiltración es de 4.00 m. (400 cms.), el
número de tubos de corriente es “N1”= 6 y el número de espacios entre equipotenciales “N2”=8,
para las proximidades del pozo, aplicando la fórmula de “Darcy” para una red de flujo, el gasto
unitario que el pozo puede infiltrar en forma aproximada será:
Q= (KHN1)/N2 = (5x10-2 X 400 X 6)/8 = 1.5 CM3/SEG.
Q100=1.5X100=150 CM3./SEG/M.L.
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Superficie del terreno
Capa de suelo
Capa de subsueloArena-
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Considerando una longitud de infiltración de la circunferencia del pozo se tiene:
L=ΠD= 3.14159X60=188.49 CM.= 1.88 M.L. Para la longitud de infiltración por la pared del pozo,
pero consideraremos una superficie de infiltración por oquedades o ranuras de solo el 30% de esta
superficie como área neta de infiltración, por lo tanto se tiene una longitud de 1.89x0.30=
0.567cm. Por lo que el pozo puede infiltrar con la carga de 4.00 m. un gasto de:
Q=0.567X150=85.05 CM3/SEG. Que equivalen a un gasto de 8.505X10-5 m3/seg. Para darnos con
esto un gasto de aproximadamente 0.085 l.p.s.
Con este gasto se pueden infiltrar al terreno prácticamente 0.085x3600= 306.18 l.p.h. y hasta
7 348.32 LPD.
SI CONSIDERAMOS UNA LLUVIA TIPICA QUE APORTE 2MM. DE PRECIPITACION DIARIA EL
VOLUMEN CAPTADO EN UN METRO CUADRADO SERIA: 0.002X1=0.002 M3. QUE EQUIVALDRIAN A
LITROS POR LO TANTO EL AREA QUE PUEDE DRENAR EL POZO SERA:
7 348.32/2= 3 674.16 M2. (Prácticamente 1/3 de hectárea)
Observamos que la infiltración real del terreno correspondió a los 9 216 lts/dia. (LPD) por lo que la
superficie a considerar como posible a drenarse seria:
9 216/2=4 608 m2. Aproximándose a media hectárea.
CONCLUSION:
Se concluye que el pozo diseñado tiene una capacidad de drenado de entre un tercio y media
hectárea por día, para una lluvia típica máxima de hasta 2 mm.
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RECOMENDACIÓN:
Se recomienda utilizar un estanque o pozo decantador de arenas para evitar que el pozo de
absorción pierda rápidamente su capacidad de infiltración, este depósito desarenador deberá
mantenerse limpio entre temporadas de lluvia, dándose el mantenimiento adecuado para lo cual
deberá diseñarse con tapa registro.
ATTE.
EL CONSULTOR:
ARQ. ING. VICTOR ALFONSO LOPEZ ORTEGA.
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