CAPITULO 3 : FUENTES DE AGUADISTRIBUCIN DEL AGUA EN LA TIERRAEl agua siempre se est moviendo alrededor, a travs sobre la tierra en forma de vapor, agua lquida y hielo. An ms el agua est continuamente cambiando de forma.En el ciclo hidrolgico el agua se evapora de la superficie terrestre al ser calentada por el sol esta luego regresa a la tierra en forma de lluvia, nieve, granizo o neblina entre ms alta sea la temperatura de la masa de aire mayor ser la cantidad de vapor que esta puede acarrear. En la medida en que la masa de aire se enfra el vapor cambia a estado lquido y forma gotas que caen por su mismo peso.AGUAS SUPERFICIALESEl agua superficial es aquella que se encuentra circulando o en reposo sobre la superficie de la tierra.El agua superficial es la proveniente de las precipitaciones que no se infiltra ni regresa a la atmosfera por evaporacin o la que proviene de manantiales o yacimientos que se originan de las aguas subterrneas.Un rio es una corriente natural de agua que fluye con continuidad y siempre por gravedad discurre de las partes altas hacia las bajas.Un lago es un cuerpo de agua dulce o salada sin conexin con el mar. En ingeniera se denomina presa o represa a un muro grueso de piedra, cemento u otro material que se construye a travs de un rio, arroyo o canal para almacenar el agua y elevar su nivel, con el fin de regular el caudal: Controlar inundaciones Aprovechamiento de riego Agua potable Generacin hidroelctrica Turismo idealmente para una combinacin de dos o ms usos

CAPTACIONES SUPERFICIALES TOMA LATERAL:Es una obra de captacin superficial y es la ms empleada cuando se trata de captar el agua de un rio.La forma ms simple de conseguir una captacin lateral es como una bifurcacin.Los elementos constituyentes ms frecuentes de una bocatoma de captacin lateral se puede clasificar de la siguiente manera: ELEMENTOS DE ENCAUSAMIENTO Y CIERRE:Su objeto es elevar el nivel del agua para permitir su ingreso a la toma. ELEMENTOS DE DESCARGA DE AVENIDAS:Permiten el paso de las crecidas ELEMENTOS DE CONTROL DE SEDIMENTOS:Tienen por objeto el manejo de los slidos. ELEMENTOS DE CONTROL DE INGRESO DE AGUA:Permiten regular la cantidad de agua que ingresa a la derivacin. ELEMENTOS DE CONTROL DE LA EROSION:Permiten disminuir la erosin y la abrasin. ELEMENTOS ESTRUCTURALES:Son los que dan estabilidad a la obra.Los elementos principales para el diseo de una toma lateral son: BOCA DE TOMA:Cuya seccin efectiva se determina en funcin del caudal medio diario. CANALES / TUBERIAS DE CONDUCCION:Debe ser calculada en funcin al caudal mximo diario.

OBRAS DE ENCAUCE Y PROTECCION:Dependiendo de las caractersticas morfolgicas del lugar de toma debern construirse atavas y muros de proteccin y/o encauce.Determinado por el responsable del proyecto. TOMA DE FONDO:Esta toma radica en lograr la captacin en la zona inferior de escurrimiento.Este tipo de obra de toma ofrece como ventajas la menor magnitud de las obras civiles y ofrece menor obstculo al escurrimiento. Por otro lado no juega un papel fundamental la ubicacin de la obra.Es necesario considerar los siguientes criterios: Se adecua a ros de montaa donde las pendientes longitudinales son pronunciadas. Funcionan para cauces que traen avenidas de corta duracin y que lleva gran cantidad de piedras. En cauces tienen pequeos contenidos de sedimentos finos. La rejilla es la parte ms baja de coronamiento de la presa que cierra el rio. La crecida de diseo se recomienda a un periodo de retorno de 50 aos.

AGUAS SUBTERRANEASEl agua que se encuentra por debajo de la superficie del suelo, en los distintos estados y relaciones de composicin de la parte slida y gaseosa se conoce como agua subterrnea representa una fase muy importante del ciclo hidrolgico ya que la mayor parte del flujo en corrientes permanentes dela gua provieneLa hidrogeologa seria la ciencia que se ocupa del estudio de las aguas subterrneas.Los estudios hidrogeolgicos son de principal inters no solo para la provisin de agua para la poblacin sino tambin para entender el ciclo vital de ciertos elementos qumicos como as tambin para evaluar el ciclo de las sustancias contaminantes, movilidad, dispersin y la manera en que afectan al medio ambiente.

ACUIFEROSLos materiales que permiten la acumulacin y el movimiento del agua por debajo del suelo se denominan acuferos y constituyen la zona saturada.Un acufero es entonces aquella formacin geolgica que contiene agua y permite que cantidades significativas de la misma se muevan en su interior en condiciones naturales.Los acuferos libres estn compuestos por un piso (roca impermeable) y el techo se encuentra en la superficie del terreno.Tambin son llamadas freticos o no confinados.Los acuferos confinados se encuentran cubierto por un techo y apoyado sobre un piso ambos impermeables.PARAMETROS DE USO GENERAL EN ACUIFEROS1. PERMEABILIDADEs el flujo que existe en una seccin unitaria bajo un gradiente hidrulico unitario, representa la facilidad con que el agua fluye a travs del estrato.V = k x i2. TRASMISIBILIDADEs una medida de la capacidad de un acufero para conducir o transmitir agua.T = k x m T = transmisibilidad k = permeabilidad m = espesor del acufero

3. POROSIDADSe define como la relacin de volumen de vacos al volumen total, mide la capacidad de una formacin para contener agua.

= porosidad VV = Volumen de vacos VT = volumen total

4. COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S)Se define como el volumen de agua que es drenada por rea unitaria cuando la presin hidrosttica desciende una unidad. En caso de acuferos libres: S = 0.02 a 0.2 m3 Acuferos confinados: S = 5x10-3 a 5x10-5Esto equivale a decir que de cada metro cubico de acuferos saturados podemos extraer de 0.02 a 0.2 m3 de agua en el primero de los casos.ALGUNOS MATERIALES DE LOS ACUIFEROSMATERIALPOROSIDAD %PERMEABILIDAD m3/dia/m2

Arcilla450.0004

Arena3541

Grava254100

Grava y arena20410

Arenisca154.1

Cuarcita y granito10.0004

5. PERFORACION DE POSOSLa obra de captacin de una fuente subterrnea la constituye el poso o la galera de infiltracin.Al fin de lograr el mejor diseo es necesario establecer algunas definiciones y caractersticas de los posos.6. NIVEL DINAMICOMedida del nivel de agua de un poso en produccin relativa a la superficie del terreno en el lugar.7. NIVEL ESTATICOMedida del nivel de agua en un poso, en reposo o estancamiento relativo a la superficie del terreno en el lugar.

8. ABATIMIENTOLa distancia vertical medida desde el nivel esttico al nivel del agua cuando opera una bomba.Los posos se clasifican en 5 tipos de acuerdo con el mtodo de construccin: POSO ESCABADOAquel se construye por medio de picotas, palas o equipo para excavacin como cucharones de arena son de poca profundidad y se usan donde el nivel fretico se encuentran muy cercano a la superficie. POSO TALADRADOAquel en que la excavacin se hace por medio de taladros rotatorios ya sean manuales o impulsados por fuerza motriz. POSO A CHORROAquel en que la excavacin se hace por medio de un chorro de agua a alta velocidad. POSO CLAVADOAquel que se construye clavando una rejilla conjunta. POSO PERFORADOLa excavacin se hace mediante sistema de percusin o rotacin.El material cortado se extrae del hueco.

METODOS DE PERFORACION1) Perforacin Por Percusin2) Perforacin Por Rotacin3) Perforacin ManualPROCEDIMENTO PARA LA PERFORACION DE UN POSO Perforacin Cementacin de posos Muestreo Registro geo elctrico Diseo de poso Dimensionamiento de los filtros Ensanche de poso piloto Entibado Prueba de bombeo Desinfeccin Sello sanitarioGALERIAS FILTRANTESLa galera filtrante es una estructura construida en el suelo con la finalidad de captar aguas subterrneas. Las estructuras filtrantes pueden ser: GALERIA O BOVEDAEstructura robusta enterrada en el lecho del cuerpo de agua TUBO DE INFILTRACION O RANURADO Rodeado de piedra picada o gradada.

TOMA LATERAL VISTO DE PLANTA Y CORTEEl rea total de la rejaAt = As + AfDnde: At = seccin de la boca de toma en m2 As = seccin total de las barras en m2 Af = seccin de flujo en m2As = n x s x l n = nmero de barras s = espesor de la barra en mt l = longitud de la barra en mt

C = coeficiente de mayoracion de 1.5 2.0 Q = caudal de diseo en m3/s Va = velocidad de aproximacin m/s de 0.6 a 1.00 m/s = perdida de carga y/o seccin de kirshnner

SECCION TRANSVERSAL DE REJILLAS

Rectangular2.42

Circular1.79

parablico1.67

= coeficiente de forma s = espesor de la barra en mt a = espacio entre barra y barra en mt = angulo de inclinacin de la rejilla en Af = para boca rectangular se expresa:

n = nmero de barrasTUBO DE INFILTRACION O RANURADO

La longitud de la tubera de infiltracin se calcula en funcin del caudal unitario utilizando la frmula:

L = longitud de la tubera de infiltracin en mt Q = caudal a captar en l/s Qu = cauadal por unidad de longitud en l/s-m K = coeficiente de permeabilidad en l/s-m2 a = profundidad a la que se encuentra el conducto respecto al nivel en mt r = radio del conducto en mtDETALLES DEL TUBO FILTRANTE