Pozos de inyeccion Caso Rio Rimac

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2) Pozos de Inyección

Estas estructuras son usadas para recargar acuíferos freáticos superficiales y en zonas donde las capas superficiales tienen baja permeabilidad, y por lo tanto los métodos de distribución no son efectivos. Cada vez es más frecuente para este propósito el uso de pozos que se han secado debido a que el nivel freático disminuyó debido a la sobreexplotación.

Previamente a la recarga es necesario que los sólidos en suspensión del agua de recarga sedimenten; esto disminuirá la potencial obstrucción de los poros, en particular si la fuente es agua de tormenta. La extracción posterior de agua puede remover las partículas finas que se han depositado en los poros, y de esta forma recuperar parte de la capacidad de recarga. Además, puede ser necesaria la remoción física del sedimento y la limpieza mediante inyección de agua a presión (jetting).

El uso de pozos tiene el potencial de introducir directamente sólidos en suspensión, además de contaminantes químicos (nitratos, plaguicidas, etc.) y bacterianos (incluyendo de origen fecal). Los métodos de distribución mencionados anteriormente tienen la ventaja, en comparación con los pozos abiertos, de que el agua se infiltra desde la superficie a través del suelo y depósitos aluviales que pueden actuar como mecanismos de filtrado/tratamiento extremadamente efectivos.

En algunos casos, se utiliza material grueso para rellenar hoyos o zanjas que actúa como filtro. Este material puede ser reemplazado si el problema de obstrucción se hace severo.

2.1) Recarga mediante Pozos de Inyección

El método de recarga artificial con pozos consiste en inyectar agua de una fuente determinada, a la formación acuífera por medio de pozos. Generalmente se utilizan en zonas donde el estrato confinante es de gran espesor, por lo que los métodos superficiales no son viables y los otros métodos sub-superficiales menos factibles.

Para obtener resultados exitosos con este método, la experiencia ha mostrado la necesidad de realizar un tratamiento previo al agua a infiltrar. La idea es trabajar con la misma metodología utilizada en la construcción de pozos de extracción de agua, tomando toda serie de prevenciones para evitar las complicaciones propias de este tipo de obra.

2.1.1) Ventajas del método

- Requiere de un área de trabajo relativamente pequeña.

- Se pueden usar pozos de extracción activos para recarga, sin causar mayores traumatismos en la explotación.

- Se pueden usar pozos abandonados.

- Las tasa de infiltración son más altas.

- La inyección artificial se puede controlar muy bien.

- No hay cambios ecológicos resultantes de la elevación del nivel freático hasta la superficie.

2.1.2) Problemas del método

El mayor riesgo que se corre utilizando este sistema de recarga, es la colmatación. Esta es causada principalmente porque la rata de entrada al acuífero es de uno a dos órdenes de magnitud más alta que aquella presente en pondajes de inundación. Aún el agua más potable puede contener algunos elementos colmatantes, los cuales al ser depositados entre el empaque de grava del pozo y el acuífero circundante incrementan la cabeza de inyección. Después de un tiempo dicha cabeza puede ser tan alta, que es necesaria una limpieza tanto del pozo como de la formación circundante, para reestablecer su capacidad.

El tratamiento previo del agua a inyectar depende básicamente del tamaño de los intersticios de la formación acuífera. Sin embargo es recomendable hacerlo siempre, pues aunque por ejemplo, en una formación constituida por rocas fragmentadas la colmatación es despreciable, la purificación relacionada con el flujo subterráneo en este tipo de formaciones es casi nula, y por lo tanto el tratamiento se convierte en algo necesario.

2.1.3) Mecanismos de colmatación

Las principales causas de colmatación de pozos de inyección son:

- La presencia de burbujas de aire en el agua de recarga.

- La presencia de sólidos suspendidos en el agua de recarga.

- El crecimiento de bacterias en el empaque de grava y la formación adyacente al mismo.

- Reacciones entre el agua de recarga y el agua nativa del acuífero o el material acuífero presente en la formación.

- La falta de desarrollo del pozo de inyección.

La identificación de estas causas de colmatación es más fácil si se realiza la instalación de piezómetros, uno en las afueras de la circunferencia del empaque de grava, y otros a cierta distancia del centro del pozo de inyección. En cualquier momento estos piezómetros pueden mostrar donde está ocurriendo colmatación, al mismo tiempo que la elevación del nivel del agua con el tiempo brinda información importante sobre la naturaleza de la colmatación.

2.1.4) Prevención de la colmatación

2.1.4.1) Burbujas de aire

Durante la inyección las burbujas de aire pueden entrar por la caída libre del agua cuando la tubería de inyección termina a cierta distancia sobre el nivel del agua. Una inyección con mayor rata de flujo empuja las burbujas hacia abajo, a través de la pantalla del pozo hacia el sello de grava y la formación circundante, En este caso las burbujas colmatan los poros entre granos individuales, causando una resistencia adicional que resulta en el decrecimiento de la capacidad de inyección. De otro lado las burbujas de aire presentes se disolverán en el flujo de agua, con lo cual después de un corto periodo de tiempo se logra una situación de equilibrio que no permite un mayor incremento de la cabeza de inyección. La introducción de aire puede ser fácilmente prevenida poniendo la tubería de inyección cierta distancia arriba del nivel estático en el pozo. En la parte superior de esta tubería seguirán existiendo presiones de agua menores que la atmosférica, a menos que en el extremo inferior