Base de datos de apoyo para la redacción de Proyectos de Cooperación al Desarrollo: Agua y Abastecimiento. Entrada nº4. Abastecimiento mediante pozo de perforación/tubular con bomba

1.- Breve descripción. 

Los pozos perforados permiten alcanzar aguas subterráneas profundas. Se diferencian de los pozos excavados por el pequeño diámetro, que oscila generalmente entre 0,10 m y 0,25 m para el entubado. Se pueden construir con maquinaria pesada o bien utilizando varias técnicas de perforación manual (barrenado, percusión, clavado e inyección). Una vez perforado el pozo, se deben instalar varios elementos antes de que el pozo pueda ponerse en funcionamiento. Estos son los siguientes:

1.- Una losa de hormigón alrededor del pozo a nivel de la superficie (con una salida adaptada al método de captación de agua). Esto evita que el agua superficial se filtre por las paredes del pozo, proporciona una fijación firme al terreno y conduce las aguas residuales fuera del pozo hacia un canal de drenaje.

2.- En la zona entre la superficie y el nivel del agua, el revestimiento suele disponer de una tubería (por lo general de PVC y a veces de hierro galvanizado) para prevenir el hundimiento, sobre todo en formaciones no consolidadas. En formaciones consolidadas, puede que el revestimiento no sea necesario.

3.- Bajo el nivel freático, la tubería ranurada posibilita la entrada del agua subterránea en el pozo.

4.- Un filtro de grava alrededor de ésta favorece el movimiento del agua hacia los tubos ranurados y evita la entrada de materia no deseada al pozo. En formaciones consolidadas, puede que este filtro de grava no sea necesario.

Pozo perforado. Cortesía Carlos Lorenzo

2.- Recomendaciones de diseño

Generalmente, se requiere de un estudio hidrogeológico para garantizar la existencia de agua en estratos inferiores, determinar el tipo de perforación requerido y los caudales previsibles. Si las conclusiones del estudio revelan que el nivel freático es bajo, habrá que organizar sondeos geofísicos. La explotación de un sondeo implica la instalación de una bomba (manual o eléctrica sumergible, eólica, solar,…), dependiendo del potencial hidrogeológico y el caudal requerido. En este caso, se debe asegurar que las comunidades aceptarán el sistema y tendrán la capacidad técnica, logística y económica para operar, reparar y mantener la bomba. En caso de instalar una bomba manual, es importante recordar que debe diseñarse para que no pueda usarla el ganado.

En cuanto a las técnicas de perforación, la elección óptima depende principalmente de las condiciones geológicas e hidrológicas, pero también de la experiencia y dotes de las comunidades locales o de los contratistas de perforación.

Cuando el rendimiento del pozo perforado es bajo, una solución es realizar un pozo combinado en el que el pozo excavado funciona como tanque de almacenamiento rellenándose cuando no está en explotación, de esta forma se consigue aumentar el caudal extraíble. Véase pg. 403 del capítulo XVI de Acción Contra el Hambre (2005). Agua, saneamiento e higiene para las poblaciones en riesgo. Hermann Editeurs, París, Francia.

Los pozos no deben construirse cerca de fuentes potenciales de contaminación como letrinas de pozo, ganadería, almacenamiento de combustibles, pesticidas y fertilizantes. El pozo debe estar ubicado muy cerca del punto real de uso del agua. La distancia habitualmente recomendada es 50 metros, aunque eso no garantiza que no haya contaminación.

Como ventajas respecto a los pozos excavados, los pozos perforados son menos susceptibles a la contaminación, requieren menos material de revestimiento, son más seguros en cuanto a construcción y uso, y su mantenimiento es mínimo. Igualmente, en su construcción se pueden emplear varias técnicas de perforación sencillas disponibles que se adaptan a muchas condiciones geológicas.

Igualmente, cabe señalar las principales desventajas que tienen los pozos perforados respecto a los pozos excavados: se requieren personal cualificado y expertos para la perforación. Requiere bomba, que necesita un funcionamiento y mantenimiento adecuados. El rendimiento es más bajo que los pozos excavados a mano (por tener su diámetro más pequeño). La sobreexplotación puede provocar efectos adversos en el medio ambiente. Por este motivo, se debe prestar una atención estricta a la tasa de extracción. Puede ocurrir contaminación por arsénico. Asimismo, el pozo no tiene capacidad de almacenamiento integrada / recarga durante períodos de baja extracción. Es por ello por lo que se suele utilizar una bomba motorizada para bombear a lo largo del día y almacenar el agua en un depósito. Por último, se debe tener en cuenta que, si se instala una bomba de mano, el sistema llevará largas colas (5 minutos/hogar, recogiendo 4 bidones de 25 litros).

Esquema pozo perforado. Fuente OMS [2]

3.- Campo de utilización/ Aplicabilidad

Su aplicación está restringida a regiones con formación geológica bastante blanda y niveles de agua subterránea relativamente altos. Un pozo perforado puede suministrar agua para comunidades locales o para mayores áreas urbanas dependiendo del tamaño del pozo (diámetro y profundidad).

El uso de pozos perforados es común en la mayor parte de Bangladesh y a lo largo de las llanuras del Ganges en la India. En partes de América Latina y África, las tecnologías de perforación manual se han introducido más recientemente. En algunos casos, como en Níger y Nigeria, la perforación manual se ha utilizado igualmente.

4.- Recomendaciones de mantenimiento y explotación

Para garantizar el mantenimiento del pozo se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones generales: comprobar que la plataforma no tenga grietas; asegurar la tapa de inspección; mejorar el rendimiento eliminando las partículas de arena infiltradas; limpieza y supervisión del dispositivo de elevación; protección y limpieza del área como cercas y cubiertas; comprobación de la calidad del agua y desinfección si fuera necesario; educar a los usuarios del agua en el correcto funcionamiento del pozo.

A pesar de que el número de actividades de O&M requeridas es limitado y generalmente cuestan muy poco, se les debe prestar especial atención a éstas dada la alta tasa existente de pozos abandonados por falta de mantenimiento que provoca su contaminación u obsolescencia. Un aspecto determinante para garantizar la gestión y mantenimiento del sistema es el económico, es por tanto necesario antes de elegir este sistema de abastecimiento, responder a cuestiones como: ¿pueden asumir la comunidad ese gasto de operación?, ¿podrán hacer frente a los pagos para evitar que las instalaciones queden obsoletas?

Igualmente, es aconsejable establecer un comité de agua o agencia que aborde los problemas tales como: control o supervisión del uso del agua; prevención de la contaminación; llevar a cabo operaciones de O&M y su financiación; vigilar la calidad del agua.

Por otra parte, se debe tener en cuenta que un bombeo excesivo tendrá como resultado un descenso importante del nivel de agua, lo que provocará la oxidación y la formación de ocre que puede obturar el filtro del pozo y la bomba. Ello supondrá un incremento en los costes de mantenimiento para la regeneración del pozo y posiblemente una reducción en la vida útil de este. Igualmente, se puede producir un descenso importante en el nivel de agua del acuífero provocando cambios químicos y la precipitación de metales pesados. Igualmente, puede producirse una infiltración de nitrato y pesticidas en el agua, con el resultado del incremento de los costes para el tratamiento del agua. Aparte de la limpieza de la plataforma a diario, de vez en cuando se debe limpiar el drenaje y reparar la cerca (si existe).

Si un pozo tiene que ser rehabilitado o desinfectado ver manual de Delgado et al. (2012) para situaciones de emergencia.

5.- Otros datos a tener en cuenta.

Coste Inicial: El coste varía de forma considerable dependiendo de varios factores como los materiales utilizados y su disponibilidad. La media de un pozo perforado de 50 metros de profundidad puede variar desde USD$770 en la India hasta USD$10.000 dólares en Mozambique (Wurzel & de Rooy, 1993). Dada la variabilidad del precio se consultará a constructores locales.

Rango de profundidad: Pueden alcanzar hasta 200 metros de profundidad. Es común una longitud máxima de 35 metros para los pozos perforados a mano. Para los pozos que se extienden a más de 50 metros de profundidad, se hace necesaria la perforación mecánica. 

Respecto al diámetro (F), éste suele ser de 50 mm de diámetro en un contexto rural, mientras que los suministros urbanos de alta extracción requieren pozos de hasta 300 mm de diámetro. Según el manual de Abastecimiento de agua y Saneamiento el diámetro de los pozos profundos oscila generalmente entre 100 mm y 250 mm.

Rendimiento: Desde menos de 0.3 l/s hasta más de 10l/s. El desempeño del pozo en términos de cantidad depende de su profundidad y diámetro, la capacidad de recarga del acuífero y el desarrollo del pozo. En general, la capacidad en horas punta es baja (sin almacenamiento).

Vida útil: más de 25 años.

6.- Recursos

[1] La caja de herramientas de Saneamiento Sostenible y Gestión del Agua, (Sustainable Sanitation and Water Management Toolbox, SSWM Toolbox).

7.- Bibliografía 

[1]: OMS (2003). Linking technology choice with operation and maintenance in the context of community water supply and sanitation. World Health Organization and IRC Water and Sanitation Centre. Geneva.

[2]: UNICEF en colaboración con CRS (Catholic Relief Services) y Martínez, B.A. Pozos de Agua. Manual de perforación. Bolivia. [Accesible 12/2021]

[3]: Delgado, L.L., Schiffer, A. y FLASH (2012). Manual de Requerimientos Mínimos para Intervenciones en Agua, Saneamiento e Higiene [en línea]. Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo, AECID. [Accesible 12/2021]

[4]: Associació Catalana d’Enginyeria Sense Fronteras (2005). Abastecimiento de agua y Saneamiento. Tecnología para el Desarrollo Humano y acceso a los servicios básicos. ISBN: 84-689-1937-3 [Accesible 12/2021]

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