Mantenimiento y Rehabilitación de Pozos de Agua

A medida que un pozo de agua envejece, la velocidad a la que se puede bombear el agua (comúnmente conocida como rendimiento o flujo del pozo) tiende a disminuir, especialmente en los pozos que no se desarrollaron adecuadamente cuando se perforaron por primera vez. Esta hoja informativa describe brevemente los problemas comunes de los pozos y analiza las medidas de prevención y rehabilitación.

Mantenimiento de Pozos de Agua

Los pozos de agua requieren un mantenimiento regular para garantizar un flujo de agua adecuado y la seguridad continua del agua potable. Para garantizar la calidad del agua, un laboratorio de pruebas acreditado por el estado debe analizar anualmente el agua de pozo para detectar bacterias coliformes totales y bacterias E. coli.

Cada tres años, se recomiendan pruebas adicionales para el pH y los sólidos disueltos totales, así como las pruebas relacionadas con los usos de la tierra que ocurren o se espera que ocurran a la vista del pozo. Además, si hay manchas, sabores u olores obvios en el agua, busque pruebas que ayuden a identificar la fuente de estos síntomas.

Los pozos de agua también deben inspeccionarse anualmente para detectar signos obvios de daños o contaminación. Asegúrese de que el área dentro de los 100 pies alrededor del pozo esté libre de escombros o elementos que puedan contaminar el suministro de agua.

Haga que el pozo sea inspeccionado profesionalmente por un contratista de pozos de agua cada diez años. Mantenga todos los registros relacionados con el pozo de agua que incluya:

• Informe o registro de finalización del pozo de agua (si lo tiene), que debe incluir información como la profundidad del pozo de agua, la fecha de perforación, la construcción (incluidas las especificaciones del revestimiento, la lechada y la malla) y el rendimiento del pozo de agua o la tasa de flujo en galones por minuto (gpm )
• Informes de análisis de calidad del agua
• Informes de inspecciones anteriores
• Facturas del trabajo realizado por los contratistas de pozos de agua (incluido el reemplazo de la bomba)
• Garantías, facturas y manuales de equipos de tratamiento de agua

Para encontrar parte de esta información, puede consultar con el Departamento de Conservación y Recursos Naturales de Pensilvania (PA DCNR) Sistema de Información de Aguas Subterráneas de Pensilvania (PaGWIS) o comunicarse con un perforador de pozos local.

Rendimiento del Pozo

A medida que un pozo de agua envejece, la velocidad a la que se puede bombear el agua (comúnmente conocida como rendimiento, flujo o rendimiento del pozo) tiende a disminuir, especialmente en los pozos que no se desarrollaron adecuadamente cuando se perforaron por primera vez. Una caída o pérdida completa de la producción de agua de un pozo a veces puede ocurrir incluso en pozos relativamente nuevos debido a un nivel de agua más bajo debido a una sequía persistente o al bombeo excesivo del pozo que puede desaguar las zonas con agua. Más a menudo, la reducción del rendimiento del pozo con el tiempo puede estar relacionada con cambios en el propio pozo de agua, que incluyen:

• Incrustaciones de depósitos minerales
• Bio-incrustación por el crecimiento de microorganismos
• Obstrucción física del "acuífero" (la capa saturada de arena, grava o roca a través de la cual se transmite el agua) por sedimento
• Bombeo de arena
• Corrosión de la rejilla o la carcasa
• Daño de la bomba

Esta hoja informativa describe brevemente estos problemas comunes y analiza medidas alternativas de prevención y rehabilitación.

Rehabilitación de Pozos de Agua

Las medidas tomadas para corregir estos problemas se denominan rehabilitación o restauración de pozos. Una rehabilitación de pozo exitosa maximizará el flujo de agua del pozo. Las posibilidades de una rehabilitación exitosa dependen de la (s) causa (s) del mal desempeño del pozo y del grado en que el problema haya progresado.

Al notar la pérdida de rendimiento en su pozo, solicite a un contratista de pozos de agua profesional que lo inspeccione, preferiblemente con una cámara de fondo de pozo.

Una medida común del suministro de agua por un pozo de agua se conoce como la "capacidad específica", que se define como la tasa de bombeo (galones por minuto) dividida por la caída o el aumento de la profundidad del agua durante el bombeo (en pies).

Generalmente, una disminución del 25% o más en el rendimiento del pozo indica que la rehabilitación está en orden. Retrasar los procedimientos de rehabilitación puede aumentar significativamente los costos y, en algunos casos, hacer que la rehabilitación sea imposible.

Para detectar el deterioro del rendimiento del pozo, debe tener un punto de referencia. A menudo, esta referencia es la construcción del pozo original y los datos de prueba de la bomba que normalmente le proporciona el perforador de pozo en un informe de finalización de pozo o registro de pozo cuando el pozo está instalado. Sin embargo, incluso si no tiene esta información, los cambios significativos en su pozo también son una señal de advertencia. Los cambios importantes en cualquiera de las siguientes características del pozo son una indicación de que su pozo o bomba necesita atención:

• Disminución de la tasa de bombeo
• Disminución del nivel del agua
• Disminución de la capacidad específica
• Mayor contenido de arena o sedimentos en el agua (nubosidad)
• Disminución de la profundidad total del pozo

Los dos métodos más comunes para rehabilitar un pozo de agua son:

• Productos químicos para disolver los materiales incrustados del pozo
• Limpiar físicamente el pozo

Los métodos físicos incluyen el uso de un cepillo conectado a un taladro de perforación, el chorro de agua a alta presión, la hidro-fractura y la agitación de pozos.

Las últimas tres técnicas incluyen inyectar agua (y a veces productos químicos) en el pozo bajo presión extrema. A veces, los contratistas utilizarán una combinación de estos métodos dependiendo de la (s) razón (es) de la disminución en el desempeño del pozo.

Rendimiento Reducido por Incrustaciones o Bio-incrustaciones

Las incrustaciones químicas y biológicas son causas comunes de fallas en los pozos. Las incrustaciones son obstrucciones físicas que se desarrollan en las rejillas de los pozos y las fracturas o aberturas de las rocas que llevan agua a la rejilla del pozo.

En casos severos, la obstrucción del flujo de agua puede inutilizar el pozo. Las principales formas de incrustaciones pueden ocurrir por la acumulación de sales de calcio y magnesio, compuestos de hierro y manganeso, o por taponamiento causado por bacterias de hierro productoras de limo u otros organismos similares (bio-incrustaciones).

Tratamiento de Incrustaciones Químicas

El principal medio utilizado para la rehabilitación de pozos con problemas de incrustaciones químicas implica el uso de soluciones ácidas fuertes para disolver los materiales incrustantes.

Una vez aflojados o disueltos, los materiales incrustados se bombean desde el pozo con la solución ácida para su eliminación.

El tipo de ácido que se utilizará, su forma (líquido, granulado, peletizado), los procedimientos utilizados para introducir y agitar la solución ácida y la gravedad de la incrustación son factores que influyen en la determinación del éxito del tratamiento con ácido. Es común que los pozos más antiguos tratados con ácido se recuperen por completo o incluso superen el rendimiento del pozo original suponiendo que cualquier material desprendido por el ácido se elimine del pozo.

Si bien los métodos de tratamiento con ácido para eliminar las incrustaciones son muy efectivos, los métodos mecánicos, como el cepillado o raspado con alambre, a menudo se utilizan junto con el tratamiento con ácido para mejorar los resultados.

Un enfoque mecánico menos común es el uso de voladuras controladas. La voladura controlada implica el uso de explosivos, colocados cuidadosamente en lugares específicos del pozo, para fracturar el acuífero rocoso consolidado y los materiales incrustantes. La experiencia ha demostrado que esta técnica, cuando se realiza correctamente, es útil para mejorar temporalmente el rendimiento de los pozos. Sin embargo, las grietas abiertas por voladura a menudo eventualmente se incrustan y se requieren medidas de rehabilitación adicionales para mantener la productividad del pozo.

Tratamiento de Bio-incrustaciones

La causa principal del bio-incrustante o la obstrucción biológica de las rejillas de pozos y las fracturas de rocas se atribuye a las bacterias del hierro. Estas y otras bacterias similares crean un "biomat" viscoso y voluminoso.

El rápido crecimiento de estas bacterias puede obstruir rápidamente los poros de la rejilla del pozo y hacer que un pozo sea prácticamente inútil en cuestión de meses. Una vez que las bacterias de hierro se establecen en un pozo, son extremadamente difíciles de erradicar.

El tratamiento de las colonias de bacterias de hierro en los pozos de agua es a menudo un proceso perpetuo que busca mantener el rendimiento del pozo a un nivel aceptable. En general, los medios químicos de control son los más eficaces. Sin embargo, los mejores resultados se obtienen cuando se utilizan bactericidas químicos junto con la agitación física del agua del pozo para eliminar el residuo biológico.

El producto químico de elección para la mayoría de los pozos de diámetro pequeño es el cloro. Tiene la ventaja de estar fácilmente disponible, ser económico y, en general, es aceptado por los funcionarios de salud para su uso en el suministro de agua potable. Para fines de desinfección general después de la construcción, reparación o instalación de bombas de pozos y tuberías de rutina, se recomienda una dosis de 50 mg / L de cloro libre. Para el tratamiento de problemas graves de bacterias de hierro se utilizan concentraciones de hasta 500 a 2000 mg / L.

Sin embargo, el tratamiento con cloro de los problemas de las bacterias del hierro puede no ser eficaz sin la posterior agitación del pozo. El flujo turbulento provoca una mayor exposición de la superficie de los crecimientos de limo a la solución de cloro y ayuda a desalojar las obstrucciones.

Para obtener más información sobre cómo aplicar cloración de choque en un pozo, consulte nuestra hoja informativa Cloración de Choque de Pozos y Manantiales o contrate a un perforador de pozos profesional.

Dado que la precipitación de hierro en la biomatización bacteriana contribuye a la obstrucción de los espacios de flujo, los resultados de la rehabilitación generalmente mejoran cuando los tratamientos ácidos se alternan con tratamientos bactericidas.

Sin embargo, el cloro y el ácido nunca deben estar en el pozo al mismo tiempo.

Falla Causada por Taponamiento Físico y Bombeo de Arena

Una parte de la pérdida en el rendimiento del pozo a lo largo del tiempo a menudo se puede atribuir a la lenta migración de partículas finas desde el acuífero hacia el pozo y la rejilla. En algunos casos, la rejilla en sí puede obstruirse. Para evitar daños en la bomba, el reemplazo de una rejilla deteriorada puede ser una decisión acertada. Hay varias razones para la obstrucción de sedimentos, que incluyen:

• Diseño inadecuado del pozo (mala ubicación de la pantalla, diseño de la ranura, etc.)
• Bombeo insuficiente o aumento repentino para eliminar material del pozo (desarrollo del pozo) durante la construcción inicial
• Eliminación de materiales formadores de cementantes de acuíferos que mantienen la arena junta
• Corrosión de la rejilla y / o carcasa
• Bombeo excesivo del pozo más allá de su capacidad de diseño

Tratamiento del Taponamiento Físico

La medida preventiva más importante para evitar el taponamiento físico es el correcto desarrollo del pozo. El desarrollo adecuado del pozo estabilizará el material del acuífero de modo que el bombeo posterior del pozo no resulte en una remoción excesiva de sedimentos. La remoción de partículas finas de limo y arcilla introducidas en algunos fluidos de perforación, o que ocurren naturalmente en ciertos tipos de acuíferos, solo se puede lograr con el uso de tratamientos químicos.

Al igual que con otros tratamientos de rehabilitación química, la agitación de la sustancia química dentro y fuera de la formación del acuífero es crucial para el éxito de la operación. Esta agitación puede ser proporcionada por un pistón de compensación, aire comprimido, bomba de pozo o chorro de alta velocidad.

El uso de un chorro de alta velocidad se reconoce generalmente como el medio más eficaz de agitación. Cuando el agua del pozo se recircula para inyectarla, los sedimentos deben eliminarse antes de volver a utilizarlos. La eliminación continua del sedimento desprendido, como se hace en una operación de chorro de recirculación, da los mejores resultados ya que la solución de limpieza puede penetrar más profundamente en el medio del acuífero.

Falla Causada por Corrosión

La corrosión de la carcasa metálica y otros componentes del pozo puede reducir seriamente la vida útil de un pozo de varias maneras.

Los orificios de la rejilla del pozo corroídos y agrandados pueden provocar el bombeo de arena, lo que a su vez da como resultado el deterioro abrasivo de las piezas de la bomba y las aberturas de la rejilla agrandadas que conducen a velocidades excesivas de los sedimentos.

En este caso, los materiales abrasivos transportados en flujos de alta velocidad pueden provocar la erosión de las aberturas de la rejilla. Una rejilla o revestimiento de pozo que haya sufrido un deterioro corrosivo significativo puede colapsar por completo. Un impacto negativo final de la corrosión del pozo es que el agua de un pozo seriamente afectado puede ser de tan baja calidad que los usos son limitados.

Tratamiento de la Corrosión

La mejor manera de evitar o solucionar los problemas de corrosión es seleccionar materiales de revestimiento y rejillas resistentes a la corrosión adecuados. Las rejillas de acero de carbono son menos costosas que las de acero inoxidable, pero son más susceptibles a la corrosión. Tenga en cuenta que los tratamientos de pozos de rehabilitación con ácido excesivo también pueden acelerar significativamente la corrosión general.

Falla Causada por Daño de la Bomba

El daño de la bomba de pozo de agua suele ser el resultado de uno o más de los siguientes factores:

• Bombeo de arena o sedimentos abrasivos
• Corrosión de las piezas de la bomba
• Temperaturas de funcionamiento excesivamente altas
• Cavitación de la bomba

El deterioro abrasivo resultante del bombeo de arena es la principal causa de falla de la bomba.

Las concentraciones excesivas de sedimentos en el agua de pozo pueden ser provocadas por un desarrollo inicial inadecuado del pozo, ausencia de una rejilla de pozo en una formación rocosa suelta, aberturas de rejilla de gran tamaño, velocidades excesivas del agua de entrada de la pantalla de pozo como resultado de aberturas de tamaño insuficiente o corrosión de la rejilla de pozo.

Tratamiento de Daños a la Bomba

Por lo general, una bomba mostrará alguna evidencia de que el mantenimiento está en orden. La mayoría de las causas principales de falla de la bomba están relacionadas con problemas mecánicos como cojinetes, prensaestopas, impulsores y conjuntos de tazón de bomba. El mantenimiento, reparación y reemplazo de la bomba y las piezas del motor deben realizarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

En algunos casos, la corrección de problemas recurrentes de bombeo de arena tiene un costo prohibitivo. El reemplazo total del pozo puede ser a largo plazo más económico que la rehabilitación de un pozo severamente deteriorado. Esto es especialmente cierto en los pozos poco profundos.

Sin embargo, cuando no es factible perforar un pozo nuevo, a veces es posible extraer y reemplazar una rejilla de pozo gravemente dañada en el pozo existente. También se ha utilizado como remedio la instalación de una pantalla de menor diámetro (también conocida como revestimiento) dentro de la pantalla del pozo original. También se pueden instalar varios dispositivos para nivelar o reducir el flujo de agua que ingresa al pozo y así reducir el potencial de bombeo de arena.

Resumen

Si su pozo comienza a mostrar síntomas de bajo rendimiento, no se demore en comunicarse con un contratista profesional de pozos de agua. Consulte con National Ground Water Association (NGWA) para encontrar una lista de perforadores de pozos miembros en su área. Cuanto antes puedan inspeccionar el pozo para encontrar el problema y tratarlo, es más probable que tenga una rehabilitación exitosa del pozo de agua.

Créditos fotográficos

National Groundwater Association

Revisores

Gracias a las siguientes personas que revisaron esta publicación

David Yoxtheimer, P.G., Extension Associate, Penn State Marcellus Center for Outreach and Research

Amy Galford, Extension Educator, condado de Cumberland

Kenneth Kerstner, Contratista principal de agua subterránea, propietario / operador, servicio de bombas y pozos de Kerstner, Easton, PA

Basado en información recopilada por el Dr. Paul Robillard y el Dr. William Sharpe, jubilado, Penn State University.