9.1: Todo es subterráneo
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El rendimiento del pozo es la cantidad de agua que un determinado pozo puede producir durante un período de tiempo específico. Típicamente, el rendimiento del pozo se expresa como galones por minuto (gpm). Durante la perforación de un pozo, se realizan pruebas de bombeo para determinar si el acuífero subyacente tiene la capacidad de abastecer suficiente agua. Una prueba de rendimiento de pozo implica una comparación de la cantidad máxima de agua que se puede bombear y la cantidad de agua que se recarga de nuevo al pozo desde el acuífero circundante. Generalmente se realiza bombeo continuo durante un periodo prolongado de tiempo y el rendimiento se calcula en función de la cantidad de agua extraída. Los rendimientos de los pozos se miden típicamente en campo con un medidor de flujo. Luego se miden los niveles de agua en el pozo para determinar la capacidad específica y la reducción del pozo.
Capacidad Específica
La capacidad específica es útil para evaluar el desempeño general de un pozo y la transmisividad (capacidad de flujo horizontal) del acuífero. La capacidad específica se utiliza para determinar el diseño de la bomba con el fin de obtener el máximo rendimiento de un pozo. También es útil para identificar problemas con un pozo, una bomba o un acuífero. La capacidad específica se define como el rendimiento del pozo dividido por el drawdown, expresado como galones por minuto por pie de drawdown.
- Capacidad específica = gpm/ft
Drawdown
Para entender el término reducción, también se debe entender el nivel estático del agua y el nivel de agua de bombeo, ya que estas mediciones proporcionan información valiosa sobre el pozo y el acuífero subyacente. El nivel estático del agua se define como la distancia entre la superficie del suelo y el nivel del agua cuando el pozo no está operando. El nivel de bombeo se define como la distancia entre la superficie del suelo y el nivel del agua cuando un pozo está bombeando. Por lo tanto, el nivel del agua de bombeo es siempre más profundo que el nivel de agua estática. La diferencia entre estos dos niveles es la reducción. Dependiendo del acuífero, los niveles estáticos de agua pueden ser de 20 pies por debajo de la superficie del suelo (bgs) o varios cientos de pies bgs.
El diagrama anterior muestra una carcasa de pozo penetrando en el suelo, la relación entre los niveles de agua estática y de bombeo, y la reducción.
Ejemplos
Cálculo Drawdown
- Nivel de agua de bombeo — Nivel de agua estático = reducción
- 50 pies — 20 pies = 30 pies
- Drawdown + Nivel de agua estático = Nivel de agua de bombeo
- 30 pies + 20 pies = 50 pies
- Nivel de agua de bombeo: reducción = nivel de agua estático
- 50 pies — 30 pies = 20 pies
Dado que los niveles de agua estática y de bombeo son mediciones de campo, la reducción suele ser el valor calculado.
Cálculo de la capacidad específica
Una vez que se tiene el drawdown, se puede calcular la capacidad específica del pozo, siempre y cuando conozca el rendimiento del pozo.
Caudal = 1,000 gpm
Drawdown = 30 ft
Capacidad específica = 1,000 gpm/30 ft = 33.3 gpm/ft
Ejercicios
Resolver los siguientes problemas.
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Un pozo tiene un nivel de agua estático de 23 pies bgs y un nivel de bombeo de 58 pies bgs. ¿Cuál es el drawdown?
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Un pozo de agua subterránea tiene una elevación base de 1,125 pies sobre el nivel del mar. Si la reducción de este pozo es de 44 pies y el nivel de bombeo es de 80 pies bgs, ¿cuál es la elevación estática del agua sobre el nivel del mar?
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Un pozo profundo tiene un nivel de agua estático de 122 pies bgs. Se ha calculado que una reducción es de 65 pies. ¿Cuál es el nivel de bombeo del pozo?
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Un pozo tiene un contador de horas unido a un totalizador de contador de agua. Después de 3 horas de operación, el pozo produjo 279,000 galones. El agua es el rendimiento del pozo en gpm?
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Cuando se construyó por primera vez un pozo estaba bombeando 1,750 gpm. La eficiencia del pozo ha bajado 35%. Además, la reducción ha disminuido 15%. Si la reducción original era de 42 pies, ¿cuál es la capacidad específica actual?
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Un pozo bombeó 538 AF durante un periodo de un año con un promedio de 10 horas de operación por día. Durante la mitad del año el nivel estático del agua fue de 25 pies bgs y la mitad del año 42 pies bgs. El nivel de bombeo promedió 55 pies bgs durante la mitad del año y 68 pies bgs la otra mitad. ¿Cuál fue la capacidad específica promedio para el año?
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Un pozo tiene una capacidad específica de 42 gpm por pie. El pozo opera a una velocidad constante de 1,500 gpm. ¿Cuál es el drawdown?
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Un pozo tiene una capacidad específica calculada de 30 gpm por pie y opera a un caudal de 1.08 MGD. Si el nivel de agua estática es de 28 pies bgs, ¿cuál es el nivel de bombeo?