Galerías Filtrantes: Galería o bóveda, Tubo de infiltración.

La galería filtrante es una estructura construida en el suelo con la finalidad de captar aguas subterráneas. A
diferencia de los pozos, que se construyen con la misma finalidad, la galería filtrante  es  aproximadamente horizontal.  La  galería  filtrante  termina  en  una  cámara  de captación  donde generalmente se instalan las bombas  hidráulicas  para  extraer  el  agua acumulada).

Las estructuras filtrantes pueden ser:

Galería o bóveda, consiste en una estructura robusta enterrada en el lecho del cuerpo de agua para captar un volumen importante de agua y cuando las condiciones de pendiente del terreno lo permiten. Se emplea particularmente en quebradas o arroyos de bajo caudal superficial (ver Figura 3.24).

El diseño (largo, ancho y alto) como la disposición de la galería (transversal o paralela al curso de agua) dependerá de las condiciones del cuerpo de agua y del material de arrastre.

La estructura debe ser calculada para soportar el empuje del agua y áridos, como también, la carga estática de los áridos y agua por encima de ella (de la estructura).

                                           Figura 3.24: Galería filtrante  abovedada [Ref. 8]

Tubo de infiltración o ranurado, rodeado de una capa de granzón o piedra picada gradada, instalada  en  el  acuífero  subsuperficial,  o  en  el  caso  de  captación  indirecta  de  aguas superficiales, en el estrato permeable que se comunica con dichas aguas.

En los extremos aguas arriba de la galería y a longitud aproximada de 50 m., normalmente se coloca  un  pozo  de  visita.  En  el  extremo  aguas  abajo  se  construye  una  tanquilla  o  pozo recolector, de donde se conducen las aguas por gravedad o por bombeo hacia el sistema de distribución (ver Figura  3.25).

Figura 3.25: Tubo de infiltración [Ref. 8]

El tubo de recolección es normalmente de concreto o de asbesto cemento. Su diámetro es función del gasto de captación, siendo el mínimo recomendable del orden de 8” a 10”.

La  galería  de  infiltración  se  orienta  de  acuerdo  con  la  dirección  predominante  del  flujo subterráneo.

La longitud de la tubería de infiltración se calcula en función del caudal unitario, utilizando la siguiente fórmula:

Donde: 

L  =  Longitud de la tubería de infiltración en m
Q =  Caudal a captar en l/s
Qu =  Caudal por unidad de longitud en l/s-m 

k =  Coeficiente de permeabilidad en l/s-m2
a  =  Profundidad a la que se encuentra el conducto respecto al nivel de agua en
m. ver  Figura 3.26
r   =  Radio del conducto en m

                                        Figura 3.26: Detalles del tubo filtrante [Ref. 8]

El número de orificios se determina utilizando la siguiente expresión:  

Donde:  

n  =  Número de orificios por metro
A  =  Área de flujo en m2

a  =  Área de cada orificio en m2

Qu = Caudal unitario en m3/s-m
ve  = Velocidad de entrada a los orificios en m/s
         ve = 0,05 a 0,10 m/s
Cc = Coeficiente de contracción por orificio.
         Cc = 0,55
d   =  Diámetro del orificio en m
 

A fin de determinar las características de  diseño de las galerías, es necesario hacer excavaciones o perforaciones de prueba en cada caso específico. En vista de que las galerías son obras costosas, conviene determinar: 1) la permeabilidad media del acuífero, para estimar la producción por metro lineal de galería y 2) la granulometría del terreno para determinar las características de la grava de envoltura.  

En caso de gastos pequeños, del orden de 3 a 5 lts/s, normalmente basta una excavación de prueba hasta una profundidad conveniente por debajo del nivel estático del agua. 
 

Se extrae luego el agua con bomba, a una tasa fija y se observa el descenso de nivel. La estabilización de dicho nivel para una tasa fija de bombeo prolongado, significará que el recargamiento natural del acuífero desde el río, iguala el gasto extraído. A base de este gasto y estimando el área total de penetración del agua en la excavación de prueba, puede formarse una idea acerca de la longitud necesaria de galería para el gasto de diseño.