APÉNDICE 5 METODOLOGÍA PARA LA REDEFINICIÓN DE LAS ZONAS DE CAPTURA DE POZOS Y MANANTIALES

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1 APÉNDICE 5 METODOLOGÍA PARA LA REDEFINICIÓN DE LAS ZONAS DE CAPTURA DE POZOS Y MANANTIALES Se recomienda utilizar la Metodología de Flujo Uniforme para la delimitación de zonas de protección de manantiales y pozos, sin embargo antes de iniciar con la explicación de las geometrías a calcular y delimitar, se aclara que para el caso de las zonas de protección se tiene que resguardar una Zona de Protección Absoluta Mínima de 15 metros para pozos y manantiales en acuíferos libres y de 10 metros para el caso de pozos y manantiales captando acuíferos confinados, distancias que como se verá más adelante, pueden estar contenidas en los resultados obtenidos. A continuación se detalla la explicación de la Metodología de Flujo Uniforme para la delimitación de zonas de protección de manantiales y pozos: Las metodologías actuales para definir las zonas de captura (zonas de protección) de pozos y manantiales, se basan en el análisis de flujo subterráneo, utilizando la ecuación de Darcy: Q= k i A o Q= T i L. Q= Caudal de bombeo del pozo o de producción de la naciente en m 3 /día. K= Conductividad hidráulica m/día i= gradiente del flujo subterráneo. T= Transmisividad del acuífero en m 2 /día L = Longitud del ancho del tubo de flujo en metros. A = Área por donde pasa el flujo del agua subterránea en m 2. La EPA (2001), publica un protocolo para la delimitación de zonas de protección de pozos de abastecimiento público: 1. Determinación del tubo de flujo: Método de Flujo Uniforme, que tiene las siguientes ecuaciones: ]) En donde: x= Distancia en metros a lo largo de la zona de captura. y= Ancho en metros de la zona de captura. Página 1 de 5

2 Q= Caudal de bombeo de un pozo o el caudal de producción de la naciente, en m 3 /día k= Conductividad hidráulica del acuífero en m/día b= Espesor en metros del acuífero. i = Gradiente hidráulico (adimensional). El esquema de dicha geometría se ilustra en la figura 1. FIGURA 1 2. Demarcación de la Zona operacional o de protección absoluta del pozo La zona operacional de protección absoluta corresponde a un radio de 15 ó 10 metros alrededor del pozo o naciente, sea que se capta un acuífero libre o confinado según corresponda. 3. Cálculo de la zona de protección o isócronas dentro del tubo de flujo 3.1 Pozos: Radio Fijo de Protección (Rf) para pozos, el cual se basa en el bombeo del mismo usando la siguiente ecuación: Página 2 de 5

3 El Servicio Geológico de New Yersey (Spayd & Jonson 2003) pública una guía para la delimitación de zonas de protección de pozos, que se resume de la siguiente manera: Donde: Rf = radio fijo a calcular en metros. ne = porosidad efectiva. Q = caudal de bombeo en m 3 /día. b = espesor del acuífero en metros. t = tiempo de tránsito en días. radio b FIGURA 2 Para el cálculo del radio fijo de protección (Rf) de pozos se tiene que considerar la geometría de las zonas de captura y protección, correspondiendo a las isócronas de: a) Zona de protección absoluta para un tiempo de tránsito (t) de 70 ó 100 días, medio poroso o fracturado respectivamente. b) Zona de protección intermedia para un tiempo de tránsito (t) de 5 años, (1825 días). 3.2 Manantiales: Cálculo de Radio de Protección (Rf) para manantiales por el método de tiempos de tránsito en zona saturada. Para el caso de manantiales se aplicará un radio fijo dentro del tubo del flujo equivalente a la distancia de 100 metros establecida en el artículo 33 de la Ley Forestal y los 200 metros especificados en el artículo 31 de la Ley de Aguas. Página 3 de 5

4 Igualmente se pueden calcular las isócronas de 70 días, 100 días o 5 años aplicando la metodología de tiempo de tránsito en zona saturada. 4. Variación del Método Flujo Uniforme para medios fracturados. Este método aplica tanto para pozos como para nacientes y se basa en la combinación de los radios de protección y la ecuación analítica de flujo uniforme subterráneo explicada anteriormente, según la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. Como la ecuación del método de flujo uniforme se realiza para acuíferos homogéneos, este método combinado introduce cambios que se consideran aceptables para medios fracturados con cierta homogeneidad. El procedimiento se basa en definir las zonas de protección con el método de la ecuación analítica y posteriormente rotar 20 grados el eje del flujo, a ambos lados de la zona delimitada y combinar estas áreas en una sola tal y como se ilustra en las figuras 3 y 4. FIGURAS 3. DIAGRAMA (ROTACIÓN DEL EJE DEL FLUJO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS (SPAYD & JONSON 2003) Página 4 de 5

5 FIGURAS 4. DELIMITACIÓN DE LAS ZONAS DE PROTECCIÓN, (SPAYD & JONSON 2003) Página 5 de 5