CERRO AZUL VER.,A NOVIEMBRE 2015INSTITUTO TECNOLGICO DE CERRO AZUL ||+-|4|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||E|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||FEECARRERA: INGENIERIA CIVIL

CATEDRATICO:ING. JESUS MARIA MARTINEZ HERNANDEZ

MATERIA:ABASTECIMIENTO DE AGUA

TRABAJO:INVESTIGACION UNIDAD 2

PRESENTAN:HERNANDEZ DEL ANGEL LAURO

EDUCACIONCALIDADDESARROLLOS.E.P. S.N.E.S.T

2.1 FUENTES DE ABASTECIMIENTO

Lared de abastecimiento de agua potable es un sistemade obras de ingeniera, concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad, pueblo o rea rural relativamente densa, elagua potable.Un sistema de abastecimiento de agua est formado esencialmente por: la fuente de agua y su obra de captacin, obras de conduccin o transporte, almacenamiento, tratamiento y distribucin. Las fuentes de abastecimiento por lo general deben ser permanentes y suficientes, cuando no son suficientes se busca la combinacin de otras fuentes de abastecimiento para suplir la demanda o es necesario su regulacin. En cuanto a su presentacin en la naturaleza, pueden ser fuentes superficiales (ros, lagos, mar) o subterrneas (acuferos).La captacin de aguas de fuentes superficiales, sean ros, lagos e incluso el mar deben llevar obras de captacin adaptadas a las condiciones y caractersticas de la masa de agua a captar.La regulacin de las aguas nos permite disponer de ste en casi todo momento, sea la estacin que sea y sin importar las variaciones de lademanda. Para lograr la regulacin se debe almacenar el agua dediferentes maneras como: tanques compensadores, presas, etc. CAPTACIN DE AGUA

Estudios Previos para el Proyecto de Captacin de AguasCuando se va a disear una obra de Captacin y en general el sistema de abastecimiento de agua, independientemente de su proporcin, se deben realizar una serie de estudios previos del sitio que se beneficiar e incluso de sus cercanas. Es necesario investigar todas las condiciones para lograr obtener un diseo que logre satisfacer todas las necesidades requeridas de la manera ms econmica y con el menor impacto ambiental posible.

Entre los estudios que se deben realizar estn: Estudios demogrficos Estudios hidrolgicos Estudios geolgicos y topogrficos Estudios de las aguas Estudios de las obras existentes Estudios de impacto ambienta Tipos de fuentes

Las fuentes de abastecimiento de agua pueden ser:Subterrneas: manantiales, pozos, nacientes;Superficiales: lagos, ros, canales, etc.; yPluviales: aguas de lluvia. Para la seleccin de la fuente de abastecimiento deben ser considerados los requerimientos de la poblacin, la disponibilidad y la calidad de agua durante todo el ao, as como todos los costos involucrados en el sistema, tanto de inversin como de operacin y mantenimiento. El tipo de fuente de abastecimiento influye directamente en las alternativas tecnolgicas viables. El rendimiento de la fuente de abastecimiento puede condicionar el nivel de servicio a brindar. La operacin y el mantenimiento de la alternativa seleccionada deben estar de acuerdo a la capacidad de gestin de los beneficiarios del proyecto, a costos compatibles con su perfil socio econmico. Fuentes subterrneas La captacin de aguas subterrneas se puede realizar a travs de manantiales, galeras filtrantes y pozos, excavados y tubulares. Las fuentes subterrneas protegidas generalmente estn libres de microorganismos patgenos y presentan una calidad compatible con los requisitos para consumo humano. Sin embargo, previamente a su utilizacin es fundamental conocer las caractersticas del agua, para lo cual se requiere realizar los anlisis fsico-qumicos y bacteriolgicos correspondientes.

Fuentes superficiales Las aguas superficiales estn constituidas por los ros, lagos, embalses, arroyos, etc. La calidad del agua superficial puede estar comprometida por contaminaciones provenientes de la descarga de desages domsticos, residuos de actividades mineras o industriales, uso de defensivos agrcolas, presencia de animales, residuos slidos, y otros. En caso de la utilizacin de aguas superficiales para abastecimiento, adems de conocer las caractersticas fsico qumicas y bacteriolgicas de la fuente, ser preciso definir el tratamiento requerido en caso que no atiendan a los requerimientos de calidad para consumo humano.

Calidad requerida para que sea potable La calidad del agua debe ser evaluada antes de la construccin del sistema de abastecimiento. El agua en la naturaleza contiene impurezas, que pueden ser de naturaleza fsico-qumica o bacteriolgica y varan de acuerdo al tipo de fuente. Cuando las impurezas presentes sobrepasan los lmites recomendados, el agua deber ser tratada antes de su consumo. Adems de no contener elementos nocivos a la salud, el agua no debe presentar caractersticas que puedan rechazar el consumo. Se define como agua potable aquella que cumple con los requerimientos de las normas y reglamentos nacionales sobre calidad del agua para consumo humano y que bsicamente atiende a los siguientes requisitos: Libre de microorganismos que causan enfermedades; Libre de compuestos nocivos a la salud; aceptable para consumo, con bajo contenido de color, gusto y olor aceptables; y sin compuestos que causen corrosin o incrustaciones en las instalaciones sanitarias. Lmites de tolerancia de la calidad del agua El agua para consumo humano debe cumplir los estndares de calidad establecidos por las normas vigentes de cada pas.

Las Guas para la Calidad del Agua de Consumo Humano de la Organizacin Mundial de Salud establecen las recomendaciones de los valores lmites para los diferentes contaminantes que pueden ser encontrados en el agua de consumo humano.Algunos de los valores guan, recomendados por la OMS se refieren a los siguientes aspectos:Valores gua para verificacin de la calidad microbianaValores gua para elementos qumicos de importancia a la salud presentes naturalmente en el agua potableValores gua para elementos qumicos provenientes de fuentes industriales o residenciales de importancia a la salud en el agua potableValores gua para elementos qumicos provenientes de actividades agrcolas de importancia a la salud en el agua potableValores gua para elementos qumicos utilizados en el tratamiento del agua de importancia a la salud en el agua potablePor ejemplo, al referirse a la calidad microbiana, se indicaToda agua destinada a consumo humanoE. Coli o coliformes termo tolerantesNo detectable en ninguna muestra de 100 ml. A pesar de E. Coli ser un indicador ms preciso de la contaminacin fecal, el conteo de coliformes termotolerantes es una alternativa aceptable. Si es necesario, deben ser realizadas pruebas confirmatorias. Coliformes totales no son indicadores aceptables de la calidad sanitaria de sistemas de abastecimiento, particularmente en reas tropicales, donde varias bacterias sin significado sanitario existen en la mayora de las fuentes sin tratamiento.Se reconoce que en la gran mayora de sistemas rurales de agua, especialmente en pases en desarrollo, la contaminacin es diseminada. Especialmente en estas circunstancias, deben ser establecidas metas de mediano plazo para el mejoramiento de los sistemas de abastecimiento de agua.En caso de deteccin de E. Coli, deben ser previstas acciones inmediatas de investigacin.

Importancia de las fuentes de abastecimientoComo es utilizada para distintos fines, el ser humano se ha encargado de desarrollar sistemas tecnolgicos para su captacin, traslado, almacenamiento y distribucin.Dos aspectos son importantes en relacin con el uso sustentable del agua: evitar su desperdicio y prevenir su contaminacin.En la actualidad se economiza agua con el sistema de micro irrigacin o goteo, que utiliza tubos con pequeos agujeros para regar cada planta.El reciclaje del agua es utilizado donde existen sistemas especiales de purificacin para que despus de ser usadas en regaderas, lavabos y lavaderos (aguas grises) puedan ser empleadas en el riesgo de jardines, parques y calles, en el lavado de calles, en el lavado de coches y algunas formas ms.Es importante saber qu porcentaje de agua se destina al consumo y a las actividades econmicas.

Los acuferos o depsitos explotables de agua subterrnea representan en Venezuela una superficie total de 829.000 Km2, los cuales a travs de estudios preliminares se han estimado en cinco millones de metros cbico por ao y se pueden clasificar de acuerdo a su potencialidad en: Acuferos de gran potencialidad, potencial medio y en vas de agotamiento. En Venezuela se han encontrado hasta ahora la formacin de acuferos importantes entre los cuales estn el de la Mesa de Guanipa (Estado Anzotegui), al Sur de Monagas, Sistema del ro Gurico, Llanos de Apure, Llanos de Barinas, Portuguesa y Valencia. Estos son extrados mediante pozos que son perforaciones o excavaciones cuasi vertical o verticalmente, cortando la zona de agua fretica. Lo que se pretende con el presente trabajo es mostrar la necesidad de la realizacin de una buena gestin hdrica en el pas, resaltando la importancia de las fuentes de aguas subterrneas y enfatizando el uso aprovechable de los acuferos, el cual se tiene que ver representado por modelos de estudios de impacto de obras civiles como la excavacin de nuevos pozos en el campo a explotar, la construccin de aducciones, la construccin de estanques de almacenamiento, la dotacin de nuevas tuberas matrices y de sistemas de potabilizacin para los pozos, para as prestar un adecuado servicio de agua potable para la poblacin actual y futura.

USOS

En cualquiera de sus tres formas (slido, lquido o gaseoso) el agua est siempre presente en grandes cantidades, llegando a cubrir 3/4 partes de la superficie terrestre. La cantidad de agua en el planeta es siempre la misma debido al ciclo hidrolgico, proceso continuo por el cual el agua se regenera experimentando distintos cambios o procesos. El hecho que sea un recurso renovable nos lleva a pensar que nunca se va a agotar, independiente de cunto se utilice. Sin embargo, la mayor parte del agua es salada (97%), por lo que la cantidad disponible para consumo humano (agua dulce) es muy escasa y al mismo tiempo est sujeta a grandes presiones - sociales, econmicas, polticas y ambientales - que pueden afectar su calidad y uso.Los ros, lagos y aguas subterrneas (acuferos) son las principales fuentes de abastecimiento de agua dulce y de ellas el hombre toma el agua para desarrollar sus actividades. No obstante, por ser fuentes naturales su disponibilidad depende de las lluvias que caigan y de las nieves que se derritan a causa de los deshielos. Esto permite que los lagos y acuferos mantengan su nivel y el caudal de los ros no se seque por falta de agua. Por otro lado, el suministro de agua dulce en el mundo se distribuye en forma desigual, pues depende de la ubicacin geogrfica y por lo tanto de los fenmenos climticos que provocan grandes variaciones estacionales y anuales, las que generan inestabilidad e impactos ambientales de carcter natural, como sequas e inundaciones. Tambin pueden afectar la disponibilidad otros fenmenos tales como el cambio climtico producto del efecto invernadero y la destruccin de la capa de ozono, consecuencia de la contaminacin provocada por el hombre.Tanto la disponibilidad como la distribucin de agua influyen en la realizacin de determinadas actividades humanas y productivas, siendo vital para que stas se mantengan. El agua permite el desarrollo de la agricultura, de las actividades mineras e industriales y constituye una fuente de energa cuando se aprovecha para la produccin de hidroelectricidad. Otros usos tienen que ver con el aprovechamiento in situ de ros y lagos, ya sea para para fines tursticos, recreacionales, de navegacin, escnicos, ambientales, o bien como receptores de efluentes contaminados de origen domstico, agrcola, industrial o minero.En todos los pases del mundo la demanda de agua se ha incrementado con mucha rapidez, sobre todo en los ltimos 40 aos. En ciertos casos ha sobrepasado la capacidad de renovacin del agua en ros, lagos y acuferos, con consecuencias negativas para los ecosistemas y los seres humanos. Considerando que la presin sobre los recursos hdricos mundiales se intensifica a un ritmo que duplica el del crecimiento demogrfico, la limitacin del recurso generar conflictos crecientes y competencias entre los distintos usos e incluso entre pases que comparten fuentes naturales de agua dulce. La mayor demanda y la que crece con mayor rapidez proviene del sector agrcola - vinculado a la produccin de alimentos - que representa el 70% de las extracciones totales de agua.

2.2 DISENO DE OBRAS DE CAPTACIN PLUVIAL

Consiste en recuperar el agua de lluvia captada en una superficie determinada, filtrarla y almacenarla en un depsito para su uso posterior, domstico o agrcola. En el contexto domstico, se suele utilizar la superficie del techo como captacin. A este sistema se le conoce como el modelo SCAPT (Sistema de captacin pluvial en techos).

VENTAJAS Ahorro evidente y creciente en la factura del agua. Puede suponer un 80% del total de agua demandada por una vivienda. Uso de un recurso ecolgico y sostenible. Disponer de agua en periodos cada vez ms frecuentes de restricciones. Una buena instalacin de recogida de agua es sencilla, existen riesgos mnimos de averas y apenas requiere de mantenimiento. Al ser el agua de lluvia mucho ms blanda que la del grifo, se ahorra hasta un 50% de detergente en el lavado de ropa. Mitigar el efecto erosionador de las avenidas de aguas por la actividad pluvial

La precipitacin pluvial cobra gran importancia en las zonas ridas o secas, en las cuales es importante recolectar las aguas que caen en los techos de las casas para el aprovechamiento particular de los habitantes de la vivienda. En este caso, dado lo escaso del recurso, es posible construir estructuras llamadas techo-cuenca, mismas que permiten mejorar la captacin de la precipitacin atmosfrica.Estas captaciones son importantes en aquellos lugares en los que no se dispone de un sistema para abastecimiento de agua, pero que s ocurren precipitaciones de consideracin durante la temporada de lluvias. Tambin es deben tomar en cuenta en aquellas regiones con escasa precipitacin en climas del tipo rido o semirido, donde se hace indispensable el mximo aprovechamiento; siendo esta agua de buena calidad, puede ser utilizada en labores domsticas y agropecuarias. No es una fuente permanente, por lo que debe almacenarse en poca de lluvias para disponer de ella durante la sequa. Durante la recoleccin o el almacenamiento puede sufrir contaminacin, por tal razn deben tomarse medidas para que esto no suceda.El almacenamiento se hace en cisternas o aljibes, cuyas dimensiones varan segn sea unifamiliar o para un conjunto de casas, ubicados aledaos al domicilio, ya que a stos descargarn los bajantes que vienen del techo. Por ser estructuras sencillas, el agua se extrae del aljibe mediante bombas de mano.

Figura 2.1 Ciclo hidrolgico

ANLISIS HIDRULICOLa lmina de la lluvia de diseo podr ser calculada con la informacin climatolgica de la estacin o estaciones ms cercanas, aplicando cualquiera de los procedimientos que se describen en los siguientes prrafos.Con el propsito de desarrollar la tecnologa tendiente al conocimiento de la altura de lluvia para diseo, es necesario un entendimiento de la variacin en tiempo y espacio de los elementos climticos y su influencia en el dimensionamiento de la infraestructura de captacin. Si la dependencia de esta forma de abastecimiento es importante para los habitantes de una regin, cobra importancia la cuantificacin de la precipitacin pluvial en trminos de la probabilidad de ocurrencia, ya que la lluvia es el factor decisivo que permite determinar el potencial del suministro.Para el clculo de la probabilidad de lluvia se pueden utilizar diversos mtodos. En este manual se describe y recomienda el mtodo de la Distribucin Acumulativa debido a lo sencillo de su clculo y a la confiabilidad que le asignan muchos autores.Sin embargo, lo anterior no limita el resto de metodologas ms laboriosas descritas en los manuales de hidrologa, en caso de disponer de un mayor volumen de informacin.

Mtodo de Distribucin Acumulativa

Para aplicar este mtodo debern seguirse los siguientes pasos: Ordenar las precipitaciones pluviales (semanal, quincenal, mensual o anual) en forma decreciente. Asignar un nmero de orden, iniciando en el 1 para el valor ms grande y, de esta manera, en orden ascendente hasta llegar al valor ms pequeo. Determinar la probabilidad de ocurrencia para cada observacin, para lo cual se puede emplear la frmula:Pb= [M/(N +1)] X100

Donde:

Pb es la probabilidad de ocurrencia de un cierto nmero de observacionesM es el nmero de orden del eventoN es el nmero total de observacionesAdems de la probabilidad de ocurrencia de cierto evento lluvioso, es importanteConocer su recurrencia o perodo de retorno, que indica el tiempo en el que sePresentara una altura de precipitacin mayor o igual que la analizada. La expresinutilizada para el clculo del perodo de retorno es:Tr = N / MDonde:Tr es la frecuencia o perodo de retorno, en aosTOMA DIRECTA Diseo Geomtrico

El lugar fsico de la recoleccin son los techos de las viviendas y/o techumbres construidas con el objeto de captar la lluvia, por lo cual se requiere de un sistema de tuberas o bajantes que lleven las aguas hasta el nivel del terreno donde se ubica el aljibe. Conviene y hasta es indispensable cuando el agua se utiliza para consumo humano, que este lleve un filtro de arena-grava. Deben desecharse los primeros minutos de la precipitacin, puesto que lava la superficie de captacin arrastrando las materias que se encuentran en ella; para este fin, es necesario que el tubo de bajada tenga un juego de vlvulas que permita desviar o encauzar esta agua al depsito, segn se requiera. Es recomendable mantener cerrado el depsito, dada su facilidad de contaminacin; la bomba manual ayuda este objetivo ya que el casquillo metlico donde se coloca lo asla por completo del exterior.En la figura se ilustra una estructura tpica para recoleccin de agua de lluvia a nivel domiciliario.

Figura 2.3 Estructura para recoleccin de agua de lluvia

Para el dimensionamiento del depsito, es necesario conocer el rea de captacin del techo de la vivienda, adems de la precipitacin mxima representativa de la zona, utilizando la expresin:V = AT X Pm/1000Donde:

V es el volumen del crcamo o depsito de agua, en m3

AT es el rea del techo o techos con los cuales se desea captar el agua de lluvia, en m2.

Pm es la lmina de la lluvia de diseo, en mm.

Filtro de Grava y Arena

Para el dimensionamiento del filtro se requiere arena y grava con dimetros de38.1mm (1, ) y de 3.17mm (1/8), colocando en la parte ms alta la arena (espesor de 30 cm) y posteriormente la grava, reduciendo paulatinamente su tamao (espesores de 10 cm). En la figura 2.3 se observa que la captacin de agua pluvial tiene el filtro colocado en la cubierta del depsito.Cabe mencionar en este subcaptulo que existen zonas del pas, en las cuales debido a lo escaso de la precipitacin, se hace necesario captar el agua de lluvia para consumo humano de forma ms eficiente que con las estructuras presentadas.En estos casos la precipitacin pluvial adquiere gran relevancia para el auto abastecimiento de la poblacin.

DISPOSITIVO TECHO-CUENCA

El dispositivo ms apropiado para colectar el agua de lluvia para consumo humano, en regiones de escasa precipitacin es el llamado Techo-Cuenca (TC). Consta bsicamente de dos secciones (ver figura 2.4): (A) el techo, que funciona como rea de contribucin y retardador de evaporacin simultneamente; inmediatamente, en la parte inferior, se localiza el tanque o cisterna de almacenamiento (B). El techo est formado por dos superficies que convergen a un canal central (C) con pendiente inducida, el cual permite al agua colectada caer por gravedad a la cisterna, por medio de unas cajas con tamiz (D).Colocado sobre la pared externa de la misma cisterna, se ubica un piezmetro (E), el cual permite observar el nivel del agua captada y por tanto, conocer el volumen almacenado.El Sistema de conduccin de agua consiste en una vlvula de paso (F), la tubera de conduccin (G), de 5 cm de dimetro, para terminar con una llave (H) empleada para el consumo humano. Finalmente se incluye una cerca de proteccin (I) que circunda la construccin y una pequea puerta de acceso (J).

Figura 2.4 Techo Cuenca

El material del rea de contribucin del techo, se recomienda de lmina metlica; en sistemas as construidos, las mediciones realizadas durante 5 aos en el techo-cuenca experimental del municipio de Doctor Arroyo (ejidos Lagunita y RanchosNuevos, Edo. de Nuevo Len) indican que la eficiencia del dispositivo TC alcanza el88%, sin embargo, para propsitos prcticos se debe utilizar el 80%. La eficiencia de la captacin (h) es dada por:h = Vcap /Vt

Donde:

V cap es el volumen de agua captado por el dispositivo TC. en m3

Vt es el volumen total precipitado sobre el dispositivo TC. en m3

Es importante mencionar que la pendiente de cada una de las reas de contribucin del dispositivo es del 5 %, y que, desde un punto de vista prctico tal porcentaje no influye en la variacin del volumen de agua captada.

2.3 DISENO DE OBRAS DE CAPTACIN SUPERFICIAL

Se denomina obra de captacin al conjunto de estructuras que se construyen con el objeto de extraer el agua de forma controlada para poder utilizarla.Un sistema de abastecimiento de agua est formado por: La fuente de agua Su obra de captacin Obras de conduccin o transporte, almacenamiento, tratamiento Y distribucin

Las aguas superficiales representan una gran alternativa de suministro, requiriendo obras de captacin que en la generalidad de los casos utilizan equipos de bombeo para su aprovechamiento directo desde la corriente. Estas aguas pueden ser mejor aprovechadas si se construyen embalses o se deriva el caudal necesario sobreelevando el nivel del ro, para lo cual se construyen presas derivadoras

Fotografa. 3.1, utilizadas por lo general para suministro a zonas agrcolas.Para evitar que grandes slidos que arrastran las corrientes ingresen y tapen las tomas, se utilizan rejillas instaladas en la boca de las mismas.Si se requiere aprovechar con tomas directas las aguas de una corriente turbulenta, no siempre es posible su aprovechamiento directo por las condiciones indeseables que este hecho representa para operar equipos de bombeo o cualquier otro sistema; en este caso es necesario incluir un canal de llamada, perpendicular a la corriente, que tome el agua y la tranquilice a lo largo de su recorrido hasta entregarla a un depsito o crcamo de bombeo, donde ser aprovechada o enviada hacia otro punto.Para agua potable, en las presas de almacenamiento se tienen tomas que van desde vertedores de gasto lateral (pared vertedora) hasta canales de llamada que conducen las aguas del embalse a la obra de toma que puede ser un depsito o un crcamo de bombeo, para posteriormente conducir el agua mediante sistemas de tuberas con objeto de entregarla a las localidades urbanas o rurales.

Fotografa 3.1 Presa derivadora

Captacin en ros

Obra de toma directa

La forma de captar agua de una corriente superficial mediante una toma directa, vara segn el volumen de agua por captar y las caractersticas de la corriente, es decir, el rgimen de escurrimiento, que puede ser del tipo permanente o variable, su caudal en poca de secas y durante avenidas, velocidad, pendiente del cauce, topografa de la zona de captacin, constitucin geolgica del suelo, material de arrastre, niveles de agua mximo y mnimo en el cauce, naturaleza del lecho del ro y de otros factores que saltan a la vista en el proceso de seleccin del tipo de obra de captacin por toma directa.En las fotografas 3.2, 3.3a y 3.3b se presentan obras de toma directa en una corriente, cualquiera que sea el tipo de obra que se elija, debe satisfacer las siguientes condiciones: La bocatoma se localizar en un tramo de la corriente que est a salvo de la erosin, del azolve y aguas arriba de cualquier descarga de tipo residual. La clave del conducto de la toma se situar a un nivel inferior al de las aguasmnimas de la corriente. En la boca de entrada llevar una rejilla formada por barras y alambrn con un espacio libre de 3 a 5 cm., la velocidad media a travs de la rejilla ser de 0.10 a 0.15 m/s, para evitar en lo posible el arrastre de material flotante. La velocidad mnima dentro Del conducto ser de 0.6 m/s, con el objeto de evitar azolve. El lmite mximo de velocidad queda establecido por las caractersticas Del agua y el material del conducto.En el proyecto de la obra de captacin, se dispondr de los elementos que permitan la operacin, el acceso, inspeccin y limpieza de los diversos componentes de la obra. Dichos elementos son escaleras en gradas, escaleras marinas, registros, compuertas, barandales, iluminacin, seales, medidas de seguridad como alarmas y sistemas de comunicacin, entre otros.En la generalidad de los casos, las aguas de ros o arroyos estn contaminadas, tanto por desechos de la poblacin como por impurezas que arrastra el viento o la lluvia, razones por las cuales estas aguas requieren cierto tratamiento para ser suministradas. En medios rurales se evitar en lo posible el aprovechamiento de estas fuentes por el problema econmico que representa.Para llevar a cabo un proyecto de una obra de toma de manera satisfactoria, es necesario considerar los aspectos hidrulicos de manera cuidadosa, requirindose definir para la ubicacin seleccionada, los siguientes aspectos: Los caudales promedio, mximo y mnimo del escurrimiento en el cauce Los niveles asociados a caudales mximo, medio y mnimo de operacin Estimacin del arrastre de sedimentos a lo largo del cauce Calidad del agua en la fuente

Fotografa 3.2 Obra de toma directa con canal de llamada

Diseo Hidrulico

Clculo de caudales

Es posible establecer el volumen o caudal de agua que lleva una corriente superficial mediante aforos. Aforar una corriente significa determinar a travs de mediciones el gasto que pasa por una seccin dada. En este manual se exponen los dos mtodos bsicos de aforo, ms utilizados en Mxico:

Mtodo Seccin de Control:

Una seccin de control de una corriente se define como aquella en la que existe una relacin nica entre el tirante y el gasto. De los muchos tipos de secciones de control que se pueden usar para aforar corrientes, los ms comunes son aquellos que producen un tirante crtico y los vertedores.Se forma un tirante crtico elevando el fondo del cauce, estrechndolo o con una combinacin de ambas tcnicas. Cuando se sobreleva el cauce (figura 3.4) el caudal se calcula utilizando la frmula de vertedores de pared gruesa:Q =1.7 BH3/ 2Donde:B es el ancho del cauce, en m.H es la carga sobre el vertedor, en m.Q es el Gasto, en m3/s.Para que dicho dispositivo tenga un buen funcionamiento, se recomienda que:3 L / H 4 , y que:S 0.8H

Figura 3.4 Tirante CrticoOtra manera de provocar la formacin de un tirante crtico es cuando la topografa permite disponer de una cada libre (ver figura 3.5); en este caso el gasto se calcula con el tirante medido justo a la cada usando la expresin:Dnde: y est en m, g en m/s2, B en m y Q en m3/s.Q = 165By(gy)1 2

Figura 3.5 Tirante Crtico

El mtodo de las secciones de control es el ms preciso de todos pero presenta algunos inconvenientes. En primer lugar, es relativamente costoso y en general, slo se pueden utilizar con caudales no muy elevados de tipo medio; en el caso de los vertedores, se tiene el inconveniente de que, con un pequeo descuido, ste genera un remanso hacia aguas arriba de la seccin, por ello el mtodo es adecuado para ros pequeos, cauces artificiales (canales de riego) o cuencas experimentales.Mtodo de la Relacin Seccin - Velocidad:Este mtodo es el ms usado para aforar corrientes. Consiste bsicamente en medir la velocidad en varios puntos de la seccin transversal de una corriente y despus calcular el gasto por medio de la ecuacin de continuidad:Q = vADonde:Q es el caudal, en m3/s.v es la velocidad media en la seccin, en m/s.A es el rea hidrulica de la seccin, en m2.La velocidad del flujo en una seccin transversal de una corriente tiene una distribucin como la que se muestra en la figura 3.6.Para determinar el gasto no es suficiente entonces medir la velocidad en un solo punto, sino que es necesario dividir la seccin transversal del cauce en varias secciones llamadas dovelas. El gasto que pasa por cada dovela es:

Donde:qi es el caudal que pasa por la dovela i en m3/s.ai es el rea correspondiente a la dovela i en m2.vmi es la velocidad media en la dovela i en m/s.La velocidad media vmi se puede tomar como la medida a una profundidad de 0.6 yi (medida a partir del nivel de la superficie del agua) aproximadamente, donde yi es el tirante medido al centro de la dovela (figura 3.6), cuando este no es muy grande; en caso contrario conviene tomar al menos dos medidas, a profundidades de 0.2 y 0.8 de yi,; as la velocidad media sera:

Donde v20 y v80 son las velocidades medidas a 0.2 y 0.8 yi, respectivamente.Cuando yi es muy grande puede ser necesario tomar tres o ms lecturas de velocidad en la dovela. Es recomendable medir la profundidad de la dovela cada vez que se haga un aforo. Entonces el gasto total que pasa por la seccin del cauce analizada es:

Donde:

n es el nmero total de dovelas.

La velocidad del flujo se mide con los molinetes, instrumentos que cuentan con una hlice o rueda de aspas que giran impulsadas por la corriente y, mediante un mecanismo elctrico transmiten por un cable el nmero de revoluciones por minuto o por segundo con que gira la hlice. Esta velocidad angular se traduce despus a velocidad del agua usando una frmula de calibracin que previamente se determina para cada aparato en particular.

Figura 3.6 Distribucin de la velocidad del flujo en una seccin transversal Captacin en dique

En escurrimientos perennes, cuando en poca de estiaje el nivel del agua no alcanza a cubrir la toma y el barraje es una estructura dbil, lo ms conveniente es la construccin de un dique.Los diques son estructuras definitivas construidas para obstruir el cauce, que se han simplificado en cuanto a los elementos que la componen, incorporando la obra de toma, el vertedor de excedencia y el desage de fondo dentro del propio cuerpo del dique. Se han estudiado una variedad muy amplia de diques en los que en la mayora se pretende captar el agua libre del acarreo propio del ro.

Diseo geomtrico:

En la Figura 3.18 se muestra un tipo de dique que cuenta con una escotadura intermedia en la cortina vertedora, la cual aloja un conducto a lo largo del cuerpo de la cortina, provisto de una rejilla con sus barras paralelas al sentido de la corriente. El agua se capta al pasar encima de la rejilla, por lo que el gasto derivado depende del rea del conducto, del tirante dentro del conducto, del rea de la rejilla y del gasto de la corriente.Este tipo de captacin puede ser adaptado en ros con fuerte pendiente, en aguas con poco contenido de finos y en ros con variaciones de gasto estacionales.

Figura 3.18 Dique con escotadura

CAPTACIN EN PRESA DERIVADORALas presas, en trminos generales son aprovechamientos hidrulicos superficiales que cumplen el propsito de facilitar la captacin del agua en corrientes de bajo tirante, para diversos usos. Cuando el agua de un ro se requiere aprovechar, pero ste por sus bajos niveles no permite captarlas de manera apropiada, es posible la construccin de una pequea cortina que interrumpa el paso de la corriente en la seccin elegida, con objeto de que los niveles mencionados aumenten, permitiendo de esta manera su captacin, a este aprovechamiento se le denomina presa derivadora.Una presa derivadora cuenta con las siguientes estructuras auxiliares cortina vertedora, obra de toma, obras de control y obra de desvo. En este captulo se aborda exclusivamente la obra de toma en lo referente a su diseo hidrulico y de operacin.La obra de captacin en ros que quiz ofrezca el mejor funcionamiento es la presa derivadora. Bsicamente consiste en una cortina vertedora, la obra de toma y la estructura de limpia.La cortina vertedora construida para obturar el cauce conserva un nivel de agua constante aguas arriba de la presa, en cualquier poca del ao, lo que permite disear la obra de toma con esta caracterstica, dimensionando los conductos y dems elementos en funcin del gasto a derivar.La obra de toma esta formada por orificios alojados en un muro vertical obturados con compuertas y operados con mecanismos manuales o elctricos. Con el fin de evitar la entrada del azolve a la obra de toma se construye una estructura de limpia o desarenador, la cual est localizada hacia aguas abajo y su plantilla por debajo del umbral de la obra de toma para dar cabida a un volumen para azolve. La limpieza de la estructura se logra mediante la apertura de compuertas radiales. general del tipo deslizante, operadas con mecanismos elevadores desde la corona del muro; cuando el gasto es grande se pueden emplear compuertas radiales.

Anlisis HidrulicosEste rubro tiene diversas componentes:a) Definicin de los niveles de operacin mnimo y mximo en el sitio de la derivadora para establecer los niveles de operacin y la carga hidrulica para obtener el caudal necesario.b) Dimensiones del orificioc) Gasto mximo que pasa por las compuertasd) Capacidad del mecanismo elevadore) Diseo de la transicin que une la salida de la toma con la descargaDimensionamiento del orificioEl conducto de la obra de toma generalmente atraviesa el muro que la separa del desarenador y las laderas del cauce, por lo cual, el anlisis hidrulico consiste en considerar un orificio con tubo corto. La expresin que controla el funcionamiento de un orificio es:Q = CA(2gh)1/2Donde:Q es el gasto de derivacin o gasto normal en la toma, en m3/s.C es el coeficiente de descarga para el orificio particular analizado.A es el rea del orificio, en m2.g es la aceleracin de la gravedad, 9.81 m/s2.h es la carga hidrulica sobre el orificio, en m.El Gasto mximo que puede pasar por las compuertas se define en funcin de los requerimientos y la seguridad del canal aguas abajo, se tienen casos en los cuales el canal de descarga de la toma es utilizado para desviar escurrimientos en exceso durante la temporada de lluvias, en cuyo caso el diseo de la derivadora debe incluir la operacin con dicha descarga mxima, es decir, el caudal de descarga Q considerando la carga h correspondiente a la avenida que define el nivel del NAME en la presa. En cualquier caso, la toma debe estar por encima de la mxima capacidad del desarenador en el punto de la bocatoma.Determinacin de la capacidad del mecanismo elevadorLa capacidad del mecanismo elevador (CME) puede definirse aplicando la siguienteecuacin:CME = KE + Peso compuerta + Peso VstagoDonde:K E son las fuerzas de friccin producidas en la gua de las compuertas

K es el coeficiente para valuar la friccin, puede considerarse para efectos de diseo de 0.35 para compuertas de fierro fundido con asientos de fierro pulidos a mquina.

E es el empuje hidrosttico que acta en la hoja de la compuerta en N (kg)

Para mantener limpia la obra de toma, se disean estructuras desarenadoras que atrapan los sedimentos arrastrados por los ros y que de manera peridica son evacuados hacia el cauce, aguas abajo de la presa, mediante juego de compuertas desiadas para tal fin (figura 3.21). La estructura consiste en un canal llamado desarenador, que se forma por dos paredes verticales paralelas, una separa el cauce del ro y el propio desarenador y la otra, el desarenador de la ladera del ro, y es en la ltima en donde se aloja la obra de toma.

Figura 3. 21 Obra de toma en presa derivadora

Captacin en presa de almacenamiento

La seleccin del mejor tipo de presa para un sitio en particular depende de diversos factores: topografa, geologa y clima, entre otros. El costo relativo de los diversos tipos de presas depende principalmente de los bancos de material cercanos y de su factibilidad de transporte hasta el lugar de la construccinLas presas cuentan con diversas obras que garantizan su operacin eficiente bajo diversas circunstancias: cortina, obra de toma y obra de excedencia. El agua que fluye por el cauce de un ro es atrapada y almacenada por medio de la cortina, llevando a cabo su explotacin mediante la obra de toma, y, por otro lado, garantizando la seguridad de la estructura propia y de la infraestructura urbana o rural ubicada aguas abajo sobre el cauce, mediante las obras de excedencia; este libro trata sobre el diseo de las estructuras necesarias para disponer del recurso segn los requerimientos de demanda, es decir, las obras de toma.En general, una obra de toma consiste en: estructura de entrada, conductos, mecanismos de regulacin y emergencias con su equipo de operacin y dispositivos para disipacin de energa.La estructura de entrada puede consistir en desarenador, rejillas y orificio u orificios.Con frecuencia en la estructura de entrada se instalan compuertas de emergencia o de control, con objeto de desaguar los conductos en caso necesario. Asimismo, a lo largo de los conductos se construyen transiciones, cuando se requieren cambios en el tamao o forma de las secciones.El agua en los embalses puede variar de calidad a distintos niveles, lo que hace aconsejable realizar la captacin de agua alrededor de un metro por debajo de la superficie. Como es necesario prever fluctuaciones de los niveles de almacenamiento, es conveniente disponer de tomas a diferentes alturas (fotografa.3.25). Cuando la presa es de tierra, las tomas se realizan ordinariamente disponiendo de una torre de concreto armado, situada en aguas profundas, junto a las compuertas de las varias aberturas de la toma puede ser por medio de una pasarela desde la cortina. Las aberturas pueden cerrarse mediante compuertas o vlvulas.Todos los elementos de las obras de toma se deben planear para operar adecuadamente bajo las condiciones particulares del lugar de la captacin seleccionado; es decir que las elevaciones, las pendientes y alineamiento, los determinarn factores morfolgicos y de diseo, entre otros se tienen: las cargas de operacin, la capacidad de explotacin requerida, la localizacin y la elevacin del agua en la descarga, condiciones del subsuelo, topografa del lugar, etc.

Fotografa 3.25 Obra de toma mltiple

2.4 DISENO DE OBRAS DE CAPTACIN SUBTERRNEA

Los cuerpos de agua subterrnea o acuferos se clasifican en funcin de sus condiciones de operacin relativas a la presin a la cual est sometido el cuerpo de agua.Un cuerpo de agua subterrnea presenta diversas ventajas con relacin a los cuerpos superficiales ya que por el lado de la calidad del agua, la filtracin natural del agua hace menos costoso el tratamiento que deba darse a esta para tornarla potable; por otro lado, un acufero puede tener una gran extensin por lo cual podr planearse la captacin lo ms cercana posible a la zona de demanda, ahorrando por tanto en costos de infraestructura para la fase de conduccin del sistema de suministroLa explotacin de agua subterrnea requiere de equipos bomba-motor y pozos que puedan ser perforados o excavados (a cielo abierto), con profundidades variables, por lo que se deben usar desde pequeas motobombas para gastos bajos, hasta equipos de gran caballaje para grandes caudales. El caudal de explotacin posible debe ser definido de los estudios previos del balance de componentes de entrada y salida al acufero. En cualquier caso, el caudal de diseo de la captacin en la fuente no deber rebasar el caudal mximo si se va a abastecer directamente la demanda desde el pozo o campo de pozos. Si la produccin mxima necesaria no puede ser entregada por la captacin, es posible la utilizacin de tanques de regulacin, con lo cual se reducen los requerimientos solicitados en la fuente.

La instalacin tpica de un pozo de bombeo queda definida por las siguientes estructuras: Columna de succin del pozo (pichancha, tazones, tubera de succin) Columna de descarga (tubera de descarga, vlvula check de retencin, de compuerta, vlvula de admisin y expulsin de aire, vlvula de alivio contra golpe de ariete, etc.)123 Caseta de control elctrico del equipo de bombeo (tablero de control para arranque y paro del equipo) Acometida elctrica (poste, transformador, cableado) Depsito de descarga Medidor totalizador de volmenes extrados

Captacin en pozos profundos

El rendimiento uniforme y considerable de un pozo profundo, se debe a que es posible que el acufero es extenso y sus orgenes se encuentren a grandes distancias del lugar de la captacin, evitando rpidas fluctuaciones del nivel piezomtrico, adems de presentar una temperatura uniforme a lo largo del ao.Tiene el inconveniente de un alto costo de operacin y, debido a los grandes recorridos subterrneos del agua, es probable que contenga minerales disueltos.Dentro del acufero el agua escurre por gravedad desde las zonas de recarga hacia las de descarga, como son: ros, el mar, embalses, o bien, descarga superficialmente formando los llamados manantiales. La mayor descarga artificial tiene lugar a consecuencia del aprovechamiento que realiza el hombre mediante la explotacin de pozos. Generalmente el volumen de agua removida o recargada representa una pequea fraccin de la capacidad total del almacenamiento subterrneo.Los acuferos se clasifican en dos grandes grupos (ver figura 5.1):a) Acuferos libresb) Acuferos confinados

Un acufero libre es aquel que est a la presin atmosfrica y escurre libremente bajo la fuerza que sobre el flujo ejerce la gravedad. Su nivel lquido sirve como lmite superior de la zona de saturacin, que como su nombre lo indica, presenta todos los intersticios del terreno ocupado por agua, a diferencia de la zona superior llamada de aireacin que inicia en la superficie del terreno en donde los espacios vacos estn ocupados parcialmente por agua y aire.Los acuferos confinados son conocidos comnmente como artesianos. No corren libremente y estn contenidos entre dos estratos impermeables por lo que estn sujetos a una presin mayor que la atmosfrica. Si se construye un pozo en un acufero de este tipo, el nivel de agua se elevar sobre el lecho confinado. En este caso se tendr un pozo artesiano.

Figura 5.1 Tipos de Acuferos

Pozos Radiales o RanneyLos pozos Ranney son captaciones horizontales, como las galeras filtrantes. Se diferencia de las galeras filtrantes por la localizacin de los colectores radiales ranurados, ver figura 4.9El proceso constructivo contempla como primer etapa la construccin del crcamo, que consiste en un cilindro vertical que puede ser construido mediante el procedimiento tipo pozo indio, el que se va construyendo e hincando por peso propio y efectuando la excavacin dentro del cilindro. Una vez concluido y colada la losa de fondo los colectores se hincan horizontalmente mediante gatos, los que llevan los siguientes accesorios: Un tramo de tubo terminado en punta para facilitar su penetracin en el terreno. Anillos que sirven de gua al tubo y un cople o manguito impermeable. La extremidad de cada tubo que entra al pozo central est provista de una compuerta plana accionada desde la casa de mquinas que se ubica sobredicho pozo.

Figura 4.9 Pozo radial o Ranney

Estos pozos estn basados en los principios siguientes:a) Filtracin de una gran superficie de capa acufera.b) Extraccin artificial de la arena de la misma capa acufera.c) Control del gasto o caudal del pozo cerrando las compuertas que se requieran.d) Impermeabilidad de las paredes del pozo, pues actan como crcamo recolector de las aguas.Los pozos Ranney generalmente son estructuras cilndricas de concreto reforzado y se construyen ya sea de una sola seccin a cielo abierto en donde se efecta la excavacin para la construccin, realizando posteriormente el relleno alrededor del pozo o por medio del procedimiento denominado pozo indio, en el cual se van colando las secciones conforme se avanza en la construccin y el hincado del cilindro.

Sistema de Puyones (well point)

Tambin se puede captar el agua fretica por un sistema llamado de puyones, cuando el medio permeable es arenoso y superficial.Este sistema consiste en hincar en el terreno una serie de tubos de pequeo dimetro 38.1mm a 76.2mm (11/2 a 3) y de 4 o 5 m de longitud (figura 4.10). Estos tubos se perforan y se hincan a distancias que fluctan entre 30 y 50 m uno de otro y se conectan todos a un tubo mltiple, que a su vez est conectado a la succin de una bomba. Los tubos perforados se protegen en toda su longitud con una malla, que sirve de colador con el fin de evitar la obturacin de las perforaciones y de proteger la bomba de la accin abrasiva de la arena. Con este sistema se captan pequeas cantidades de agua, cada puyn bajo las condiciones de diseo mencionadas, no capta ms de 1 l/s.

Figura 4.10 Sistema de Puyones (well point)

Hidrulica de los Pozos

Cuando se establece la explotacin de un acufero a travs del bombeo de un pozo, se producir un descenso o abatimiento del nivel del agua o de la superficie piezomtrica segn se trate de acuferos libres o confinados, respectivamente. El descenso o abatimiento producido en un punto cualquiera del acufero es la distancia entre el nivel original de agua y el nivel que alcanza durante la extraccin.De acuerdo con las experiencias realizadas por Darcy para el estudio del escurrimiento del agua en medios porosos, se tiene que el caudal es proporcional a la prdida de carga e inversamente proporcional a la longitud de la trayectoria del escurrimiento, por:

Donde:Q es el gasto o caudal (m3/seg)h es la prdida de carga (m)L es la longitud de la trayectoria (m)h / L es el gradiente hidrulico (adimensional)K es una constante de proporcionalidad, llamada permeabilidad (m3/da)/m2.A es el rea de la seccin considerada (m2)

Captacin de aguas artesianas

Como se ha mencionado el agua artesiana est a presin diferente de la atmosfrica por estar confinada entre dos estratos de terreno impermeable.De las aguas subterrneas, sta es la captacin que ms agua proporciona y a la que se recurre cuando se abastece a poblaciones de fuerte concentracin demogrfica. Estas aguas presentan la ventaja de que por su origen mantienen casi constante su nivel piezomtrico que se traduce en rendimiento constante y uniforme.Estas aguas se captan mediante pozos profundos (figura 5.11) que son de dimetro insignificante comparado con la profundidad.

Figura 5.11 Pozos profundos

El dimetro de perforaciones de estos pozos vara de 350 a 750 mm. ( 14 a 30) y sus profundidades fluctan entre 30 y 650 m y a veces ms. El dimetro de ademe, que es de tubo de acero, vara de 250 a 600 mm. (10 a 24). Generalmente el dimetro de ademe no es constante desde la superficie de la tierra hasta la capa acufera, sino que va disminuyendo a medida que se profundiza. El dimetro de perforacin es de 100 o 150 mm. ( 4 a 6) ms grande que el dimetro del tubo de ademe con el objeto de colocar en el espacio entre los dimetros, un filtro de grava.Se ranura el tubo de ademe en el tramo que estar en contacto con el manto acufero.

Pozos en cauces de ros

Cuando se emplazan pozos sobre el cauce de un ro, se corre el riesgo de que stos sean afectados por inundaciones durante la temporada de crecidas, trayendo en muchas ocasiones consecuencias funestas para la estructura misma del pozo. Para resolver este problema, es necesario construir una plataforma de concreto en la cual se monte el equipo de bombeo de tal manera que quede resguardado de eventuales inundaciones o desbordamientos del cauce (fotografa 5.20 y figura 5.20 a).Una forma de definir la altura necesaria de la plataforma es mediante las marcas que han dejado inundaciones anteriores, siendo necesario en muchos casos utilizar instrumentos de nivelacin topogrfica para conocer la elevacin en el punto de inters. Para establecer un esquema alternativo, se presenta en el apartado 3.3.1, un procedimiento hidrulico a seguir con el cual se podr determinar la altura mxima que alcanzar el agua y por tanto, a partir de sta, aquella que se dar a la plataforma en el cauce de un ro.

Figura 5.20 a Pozo en zona de inundacinDebido al costo de la perforacin de un pozo, es deseable tener alguna seguridad de que ste llegar al acufero satisfactoriamente. Es posible predecir la profundidad y productividad de un acufero por las condiciones de otros pozos en las proximidades. Los proyectos grandes justificarn una exploracin ms elaborada efectuada por un gelogo competente. La exploracin subsuperficial, con frecuencia, se hace en pozos de prueba de dimetro pequeo de los cuales pueden obtenerse muestras del suelo y de la roca para probar su permeabilidad y rendimiento especfico. Las pruebas de bombeo tambin pueden llevarse a cabo en estos pozos de prueba para determinar la transmisibilidad y la constante de almacenamiento para el acufero.

La extraccin del agua del subsuelo con ritmos mayores que aquellos con los cuales es recargada, resultan en una reduccin de niveles y un aumento en el costo del bombeo. En las reas costeras, la sobreexplotacin puede invertir al gradiente desnivel fretico que normalmente est dirigido hacia el mar, y permitir que el agua salada se mueva hacia la parte terrestre y contamine al acufero. Un acufero no alterado por el bombeo est en un equilibrio aproximado; en estos casos el agua ingresa y sale del almacenamiento por recarga y descarga natural. En aos de agua abundante, el nivel fretico sube y en el ao de sequa el nivel de agua declina, pero los ritmos de la recarga y de la descarga tienden a permanecer en un balance aproximado. Cuando se instala un pozo, su operacin crea nuevas condiciones.Parte del agua puede eliminarse del almacenamiento por el acufero o ser extrada artificialmente por pozos. La depresin en el nivel fretico causada por stos, puede inducir una carga aumentada o puede disminuir a la descarga natural. El pozo, puede incluir una recarga aumentada o puede disminuir a la descarga natural.

La determinacin del rendimiento seguro es un problema complejo en la hidrologa, geologa y economa, por cada acufero exige una solucin nica. Los tipos generales de casos son:1. Acuferos en los cuales el rendimiento seguro est limitado por la disponibilidad de agua para recarga.2. Acuferos en los cuales el rendimiento seguro est limitado por la transmisibilidad del acufero.3. Acuferos en los cuales el rendimiento seguro est limitado por la contaminacin potencial.El primer caso, comnmente se encuentra en las regiones ridas. El agua del subsuelo puede visualizarse como un gran almacenamiento que es abatido paran satisfacer necesidades de agua durante los periodos de baja recarga. El descenso del nivel fretico durante el periodo de sequa no es una declinacin continua durante los periodos de agua abundante, advierte sobre la existencia de extracciones excesivas. La extraccin segura de un almacn de agua del subsuelo, es igual a la recarga anual menos la descarga natural inevitable, o sea:

Donde:P es la precipitacin media anualE es la evapotranspiracin para el rea tributaria del acufero.R es el escurrimiento medio anual del rea tributariaGo es la descarga subsuperficial media anual desde el acufero.