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 de 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 se diferencian de las pruebas de acuíferos en que en las primeras el comportamiento del pozo es el principal motivo de preocupación, mientras que en las últimas se cuantifican las características del acuífero (la formación o unidad geológica que suministra agua al pozo).
Cuando se bombea agua de un pozo, el nivel del agua en el pozo desciende. Esta caída se denomina descenso . La cantidad de agua que se puede bombear está limitada por el descenso producido. Por lo general, el descenso 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 independientemente por Hantush (1964) y Bierschenk (1963) como consistente de dos componentes relacionados,
donde s es la reducción del nivel del agua (unidades de longitud, p. ej., m), es la tasa de bombeo (unidades de caudal volumétrico, p. ej., 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 caída de nivel; es decir, la parte en la que al duplicar la tasa de bombeo se duplica la caída de nivel.
El segundo término ( ) describe lo que a menudo se denomina "pérdidas del pozo"; el componente no lineal de la reducción de nivel. Para cuantificarlo es necesario bombear el pozo a varios caudales diferentes (comúnmente llamados pasos ). Rorabaugh (1953) complementó este análisis convirtiendo el exponente en una potencia arbitraria (normalmente entre 1,5 y 3,5).
Para analizar esta ecuación, ambos lados se dividen por la tasa de descarga ( ), dejando en el lado izquierdo, lo que comúnmente se conoce como caída específica . El lado derecho de la ecuación se convierte en una línea recta. Trazar la caída específica después de una cantidad de tiempo establecida ( ) desde el comienzo de cada paso de la prueba (ya que la caída 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 del pozo) y la intersección de esta línea con será (pérdidas del acuífero). Este proceso consiste en ajustar un modelo idealizado a datos del mundo real y observar qué parámetros del modelo lo hacen ajustarse mejor a la realidad. Luego se supone que estos parámetros ajustados representan mejor la realidad (siempre que las suposiciones que se incluyeron en el modelo sean verdaderas).
La relación anterior es para pozos de penetración total en acuíferos confinados (las mismas suposiciones utilizadas 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 a flujo a través del filtro del pozo y dentro del pozo). Un pozo perfectamente eficiente, con un filtro perfecto y donde el agua fluye dentro del pozo sin fricción, tendría una eficiencia del 100%. Desafortunadamente, la eficiencia del pozo es difícil de comparar entre pozos porque también depende de las características del acuífero (la misma cantidad de pérdidas del pozo en comparación con un acuífero más transmisivo daría como resultado una eficiencia menor).
La capacidad específica es la cantidad que un pozo de agua puede producir por unidad de extracción. Normalmente se obtiene a partir de una prueba de extracción por etapas. La capacidad específica se expresa como:
dónde
La capacidad específica de un pozo también es una función de la tasa de bombeo a la que se determina. Debido a las pérdidas no lineales del pozo, 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 del descrito anteriormente (normalmente denominado método Hantush-Bierschenk) en las referencias generales sobre pruebas de acuíferos e hidrogeología .
