En hidrología , se realiza una prueba de pozo para evaluar la cantidad de agua que se puede bombear de un pozo de agua en particular . Más específicamente, una prueba de pozo permitirá predecir la velocidad máxima a la que se puede bombear agua desde un pozo y la distancia a la que caerá el nivel del agua en el pozo para una velocidad de bombeo y una duración de bombeo determinadas.
Las pruebas de pozos difieren de las pruebas de acuíferos en que el comportamiento del pozo es principalmente de preocupación en el primero, mientras que las características del acuífero (la formación geológica o unidad que suministra agua al pozo) se cuantifican en el segundo.
Cuando se bombea agua de un pozo, el nivel del agua en el pozo baja. Esta caída se llama reducción . La cantidad de agua que se puede bombear está limitada por el descenso producido. Normalmente, la reducción también aumenta con el tiempo que continúa el bombeo.
Los componentes de la reducción observada en un pozo de bombeo fueron descritos por primera vez por Jacob (1947), y la prueba fue refinada de forma independiente por Hantush (1964) y Bierschenk (1963) como compuesta de dos componentes relacionados,
donde s es la reducción (unidades de longitud, por ejemplo, m), es la tasa de bombeo (unidades de caudal volumétrico, por ejemplo, m³/día), es el coeficiente de pérdida del acuífero (que aumenta con el tiempo, como lo predice la solución de Theis ) y es el coeficiente de pérdida del pozo (que es constante para un caudal determinado).
El primer término de la ecuación ( ) describe el componente lineal de la reducción; es decir, la parte en la que al duplicar la tasa de bombeo se duplica la reducción.
El segundo término ( ) describe lo que a menudo se denomina "pérdidas de pozo"; el componente no lineal de la reducción. Para cuantificar esto es necesario bombear el pozo a varios caudales diferentes (comúnmente llamados pasos ). Rorabaugh (1953) amplió este análisis haciendo del exponente una potencia arbitraria (normalmente entre 1,5 y 3,5).
Para analizar esta ecuación, se dividen ambos lados por la tasa de descarga ( ), quedando en el lado izquierdo lo que comúnmente se conoce como abatimiento específico . El lado derecho de la ecuación se convierte en el de una línea recta. Trazar la reducción específica después de un período de tiempo determinado ( ) desde el comienzo de cada paso de la prueba (ya que la reducción continuará aumentando con el tiempo) versus la tasa de bombeo debería producir una línea recta.
Al ajustar una línea recta a través de los datos observados, la pendiente de la línea de mejor ajuste será (pérdidas de pozo) y la intersección de esta línea con será (pérdidas de acuífero). Este proceso consiste en ajustar un modelo idealizado a datos del mundo real y ver qué parámetros del modelo hacen que se ajuste mejor a la realidad. Luego se asume que estos parámetros ajustados representan mejor la realidad (dado que los supuestos que se incluyeron en el modelo son verdaderos).
La relación anterior es para pozos de penetración total en acuíferos confinados (los mismos supuestos utilizados en la solución de Theis para determinar las características del acuífero en una prueba de acuífero ).
A menudo, la eficiencia del pozo se determina a partir de este tipo de prueba; se trata de un porcentaje que indica la fracción de la reducción total observada en un pozo de bombeo que se debe a pérdidas del acuífero (en lugar de al flujo a través de la rejilla del pozo y dentro del pozo). . Un pozo perfectamente eficiente, con una malla perfecta y donde el agua fluye dentro del pozo sin fricción tendría una eficiencia del 100%. Desafortunadamente, la eficiencia de los pozos es difícil de comparar porque depende también de las características del acuífero (la misma cantidad de pérdidas en un pozo en comparación con un acuífero más transmisivo daría una menor eficiencia).
La capacidad específica es la cantidad que un pozo de agua puede producir por unidad de extracción. Normalmente se obtiene mediante una prueba de reducción escalonada. La capacidad específica se expresa como:
dónde
La capacidad específica de un pozo también es función de la tasa de bombeo a la que se determina. Debido a las pérdidas no lineales de los pozos, la capacidad específica disminuirá con tasas de bombeo más altas. Esta complicación hace que el valor absoluto de la capacidad específica sea de poca utilidad; aunque es útil para comparar la eficiencia del mismo pozo a lo largo del tiempo (por ejemplo, para ver si el pozo requiere rehabilitación).
Se pueden encontrar referencias adicionales sobre métodos de análisis de pruebas de bombeo distintos al descrito anteriormente (generalmente denominado método Hantush-Bierschenk) en las referencias generales sobre pruebas de acuíferos e hidrogeología .
