Guía completa sobre Acuíferos, Dispositivos de Impulsión y Válvulas Hidráulicas

Acuíferos, Acuitardos y Dispositivos de Impulsión

¿Qué es un Acuífero, Cómo se Clasifican y en Qué se Diferencian de un Acuitardo?

Un acuífero es una formación geológica que permite la circulación del agua a través de sus poros y grietas, posibilitando su aprovechamiento hidráulico.

Los acuíferos se clasifican según la presión hidrostática en:

• Acuífero libre: La superficie del agua se encuentra por debajo del techo del acuífero, a presión atmosférica.
• Acuífero confinado: El agua está a una presión superior a la atmosférica, ocupando todos los poros. Al perforar el techo, el agua asciende hasta alcanzar un equilibrio hidrostático.
• Acuífero semiconfinado: Variedad de acuífero confinado donde el muro o el techo son semipermeables, constituyendo un acuitardo.

Un acuitardo es una formación geológica que, aunque contiene agua, la transmite muy lentamente, lo que dificulta su aprovechamiento para captaciones subterráneas. Sin embargo, en ciertas condiciones, permite la recogida vertical de agua de otros acuíferos.

Dispositivos que se Conectan a una Impulsión

Los dispositivos que se conectan a una impulsión son:

• Válvula de pie con colador: Válvula de retención con filtro para evitar el paso de sólidos gruesos.
• Triturador: Reduce el tamaño de los sólidos, evitando obstrucciones en filtros o rejas.
• Cebado: Garantiza el suministro de agua a la bomba.
• Válvulas de aguas abajo y aguas arriba: Permiten el aislamiento para tareas de mantenimiento.
• Válvula de retención: Evita cortocircuitos hidráulicos.
• Ventosas y purgadores: Evitan problemas de vacío, obstrucciones por aire y dificultades en el arranque.
• Desagüe: Permite vaciar la conducción en caso de avería.

Ventosas

¿Qué es una Ventosa, Para Qué Sirve y Cómo Funciona?

Las ventosas introducen aire durante una onda negativa, evitando la cavitación. Sus funciones son:

• Admisión de aire.
• Expulsión de aire.
• Purga del aire ocluido a presión.

Se ubican en:

• Cambios de rasante.
• Reducciones significativas de pendiente en el sentido de circulación del aire.
• Cada 600-700 m en tramos largos con poca pendiente, junto a válvulas de retención.
• Ramas descendentes de sifones con longitud mayor de 600 m.

Tipos de Ventosas

• Ventosa purgador: El aire se expulsa por un orificio pequeño. Al llenarse de fluido, un flotador cierra el orificio.
• Ventosa de flotador de bola: El aire sale por un orificio grande. Al entrar fluido, el flotador se eleva y obstruye la salida.

Válvulas de Alivio y Discos de Ruptura

Función, Tipos, Ventajas e Inconvenientes

Estos dispositivos se activan cuando la presión supera la presión de trabajo, como en un golpe de ariete. Al abrirse o romperse, proporcionan un punto de contacto atmosférico que elimina el golpe de ariete.

Un caso particular son las válvulas de retención con bypass diferencial, usadas en conducciones de gran diámetro con grupos elevadores reversibles.

Ventajas: Coste reducido.

Inconvenientes: Inoperancia ante depresiones que puedan generar cavitación.

Determinación del Perfil Hidráulico de un Canal

El procedimiento para determinar el perfil hidráulico de un canal es el siguiente:

1. Estudiar el régimen (fluvial, torrencial o crítico) en cada sección de interés.
2. Según el régimen, adoptar una altura conocida y el sentido del cálculo.
3. Elegir un calado diferente al adoptado para las secciones anteriores a la sección conocida.
4. Con el calado conocido y supuesto, determinar secciones, radios hidráulicos, velocidades, Bernoulli y pérdidas de carga.
5. Con la fórmula de Bernoulli, determinar la distancia x a la que se encontrará la sección supuesta.
6. Repetir el proceso desde el calado y la posición de la sección supuesta.