Pozos excavados (noria)

Los pozos excavados representan el método más tradicional y común para obtener agua de fuentes de agua subterránea, en zonas rurales de países en desarrollo (WATERAID s.f.). A diferencia del agua superficial, como de ríos o lagos, lagunas y embalses, el agua subterránea usualmente es de mayor calidad. Aunque para la construcción de un pozo excavado puede incluirse la ayuda de equipo técnico, generalmente, se realiza de forma manual ya que muchas regiones rurales ofrecen mano de obra barata y carecen de recursos técnicos adecuados.

El principio básico es bastante sencillo y se inicia con el conocimiento previo de que hay agua subterránea presente y cerca de la superficie. Luego, se procede a excavar un agujero hasta que se alcanza el nivel del agua subterránea. El agua subterránea entrante se recoge y se puede extraer con la ayuda de cubos o bombas, normalmente activadas por fuerza humana, pero se puede dar el caso de bombeo mecanizado. La profundidad de los pozos excavados a mano puede variar entre los 5 y los 20 metros de profundidad. Una excavación de aproximadamente 1.5 metros de diámetro proporciona un espacio de trabajo adecuado para la construcción del pozo y permitirá un diámetro interno final de aproximadamente 1.2 metros después de que este haya sido revestido (WATERAID s.f.). El rendimiento del pozo en términos de cantidad está determinado en gran medida por el tipo de suelo (es decir, la porosidad), por el diámetro y la profundidad del pozo. Los pozos con un gran diámetro y profundidad exponen un área mayor para la infiltración y, por lo tanto, proporcionan una recarga rápida. Por ejemplo, un acuífero de 2 metros de profundidad y un pozo con 1.3 m de diámetro expondrá 8.2 m² para la infiltración de agua, mientras que un agujero perforado de 150 mm de diámetro solo expone 1 m² (COLLINS 2000).

Los pozos excavados a mano pueden proporcionar una alternativa viable a las fuentes de agua no higiénicas y sin protección, al tiempo que se evitan los costos de inversión y mantenimiento asociados con los sistemas de suministro de agua más sofisticados. Sin embargo, la supervisión y una cuidadosa operación y mantenimiento son importantes. La protección de las áreas circundantes debe garantizarse para evitar la contaminación. Por lo tanto, se debe implementar la construcción de capacidades sobre cómo administrar y usar el sistema. Por último, la mejora de los pozos que ya existen siempre debe considerarse como una alternativa preferible a la construcción de nuevos pozos. A menudo, los medios económicos se pueden invertir de manera más efectiva para la restauración y, por lo tanto, optimizar mejor el sistema local de gestión del agua (UNICEF 1999). Dado que los pozos a menudo son sitios de importancia cultural, histórica o espiritual para la comunidad, se debe prestar especial atención para evitar conflictos y una baja aceptación (COLLINS 2000).

Antes de comenzar a diseñar y desarrollar cualquier tipo de fuente de agua, se debe realizar una evaluación inicial para poder administrar y desarrollar de manera eficiente los recursos hídricos. Esta evaluación incluye, por un lado, una estimación del balance de agua (es decir, recolección de datos hidrológicos, determinación del estado actual, tendencias del suministro de agua, un análisis de insumo-producto y un análisis de flujo de agua y materiales) y, por otro, una evaluación de los recursos hídricos (es decir, la evaluación y estudio sistemático de estos en relación con el impacto humano, por ejemplo, evaluación de la demanda, estimación de tendencias, análisis del uso y la calidad del agua). Al analizar el lado de la demanda, los problemas de asignación de agua juegan un papel vital. Eventualmente, esta evaluación puede conducir a un plan de desarrollo de recursos hídricos que describa el estado, la gestión y el desarrollo futuro de los mismos en un área o cuenca hidrográfica en particular.

Antes de construir un pozo excavado, se debe evaluar la idoneidad geológica del área, la aceptación dentro de la comunidad y la capacidad de operar y mantener el sistema. Para ello se debe realizar una investigación exhaustiva del área para determinar, entre otras cosas: el tipo de fuente y suelo; existencia de un acuífero; nivel del agua subterránea (en este caso no demasiado profunda); la cantidad y calidad del agua disponible, etc. Se puede tomar en cuenta la información que puedan dar los habitantes de comunidades vecinas, así como la presencia de ciertos tipos de vegetación (por ejemplo, plantas de banano, juncos, caña de azúcar, palmeras datileras) con el fin de indicar posibles zonas de excavación para conseguir agua subterránea (COLLINS 2000).

Un pozo excavado consta de tres componentes principales, es decir: a) la cabeza del pozo, que es la parte visible sobre el suelo y sirve para proteger al pozo de la contaminación. Generalmente, consiste en una cubierta o plataforma, un sello de concreto, una boca de inspección (para acceso), un canal de drenaje y una bomba por fuerza manual o mecanizada; b) el encubado del pozo que no es más que la sección que está entre la cabeza y el colector. Está hecho de un material resistente y duradero, que puede mantenerse limpio fácilmente; y, c) el colector que es el área de almacenamiento de agua a la que se accede mediante un balde o bomba. Las paredes de esta zona están construidas de tal manera que permiten que el agua pase desde el acuífero al pozo (COLLINS 2000).

Bajo supervisión, se requieren trabajadores físicamente capaces en todo el proceso de construcción. Durante o después de la excavación, se debe instalar un revestimiento permanente, a menos que el pozo esté construido en un terreno consolidado (es decir, formaciones rocosas). El revestimiento sirve para varios propósitos: durante la construcción, proporciona protección contra derrumbes y colapso, evitando que la tierra se desmorone llenando de nuevo el agujero excavado. Una vez culminado el pozo, ayuda a mantener o retener las paredes (SMET and WIJK 2002).

Aunque se puede utilizar una amplia gama de métodos y materiales de construcción (por ejemplo, ladrillo, piedra, mampostería, hormigón colado en un encofrado dentro del orificio), lo que mayormente se recomienda en el uso de "anillos" circulares prefabricados de hormigón. Se pueden producir in situ o en la comunidad como producción local. En formaciones muy suaves, los anillos se hunden comenzando desde la superficie: excavando desde el interior del anillo, eliminando el material con un cubo y agregando anillos nuevos según sea necesario. En las formaciones más duras, semi-consolidadas, los anillos también pueden incrustarse después de haber excavado por completo el hoyo, hasta el nivel del agua subterránea (UNICEF 1999).

Independientemente del método que se haya utilizado para excavar el pozo hasta la capa freática, nunca debe intentarse por debajo de este nivel hasta que los lados de la excavación hayan recibido el soporte de un revestimiento permanente, o sea, que la excavación se debe llevar a cabo dentro de aros prefabricados de concreto de menor diámetro que el resto del pozo (WATERAID s.f.). En la mayoría de los casos, se requiere una bomba motorizada para desaguar el pozo y permitir la excavación debajo del nivel freático; sin embargo, en algunos casos, las bombas manuales eficientes también se pueden aplicar con éxito (UNICEF 1999).

La sección del pozo que penetra en el acuífero requiere un revestimiento con aberturas o perforaciones que permita que el agua subterránea fluya hacia el pozo (SMET and WIJK 2002). En formaciones con arena fina o partículas de limo, a menudo es necesario un filtro en el fondo del pozo terminado para evitar que entren partículas y obstruyan el pozo. Usualmente, el filtro está hecho de una capa de grava y arena gruesa o un tapón de concreto poroso (UNICEF 1999).

Dadas las condiciones geológicas adecuadas, los pozos excavados a mano proporcionan una solución de baja tecnología para los desafíos del suministro de agua rural y pueden implementarse con un alto nivel de participación comunitaria durante todas las fases del proceso. Pueden proporcionar una alternativa viable a fuentes de agua no higiénicas y desprotegidas, al tiempo que se evitan los costos de capital y mantenimiento asociados con sistemas de suministro de agua más sofisticados. Se puede elegir una variedad de diferentes tipos de construcción y tecnologías de elevación de agua de acuerdo con la capacidad financiera y de gestión de la comunidad. Aunque los pozos excavados pueden construirse con materiales y herramientas muy básicos y disponibles a nivel local, la disponibilidad de supervisión y los trabajadores físicamente capaces son importantes. Así como en la mayoría de las fuentes de agua subterránea, los pozos excavados necesitan una operación y un mantenimiento muy cuidadosos para evitar la contaminación. La protección de las áreas circundantes debe garantizarse a largo plazo. Por lo tanto, los recursos adecuados de desarrollo de capacidades deben estar disponibles para enseñar a los usuarios cómo administrar y usar el sistema (COLLINS 2000).

Los sistemas de abastecimiento de agua que usan como fuente las aguas subterráneas son las apropiadas para esta tecnología de captación, es decir, para aquellos donde haya abastecimiento comunal por bombeo, sin tratamiento, cuando se sabe que la calidad del agua es buena, y el sistema de abastecimiento comunal por bombeo con tratamiento, si se duda de la calidad del agua. Asimismo, esta tecnología es clave en los sistemas de abastecimiento de agua basado en fuentes pequeñas protegidas con transporte manual. Como esta tecnología es de pozos excavados a mano, entonces no aplica para aquellos lugares donde las aguas subterráneas se ubiquen a mucha profundidad y estén bajo suelos rocosos, pero es idóneo en lugares donde el manto freático no es profundo y el suelo es de fácil perforación.

Dado que el agua subterránea se filtra física y biológicamente a medida que fluye a través del suelo, el agua extraída de pozos excavados suele ser de mayor calidad que el agua superficial y, por lo tanto, más segura para beber siempre y cuando no haya indicio de contaminación geológica (arsénico) o contaminación cruzada (por ejemplo, por letrinas de fosa sin sellar). Sin embargo, el agua extraída de pozos excavados suele ser de menor calidad que la de los pozos perforados. Para mantener esta calidad, se debe garantizar una construcción sólida, medidas de protección y un mantenimiento adecuado. En este sentido, los pozos deberían protegerse de cualquier contaminante (por ejemplo, desechos sólidos, escorrentía superficial, productos químicos, patógenos de letrinas, etc.) que pueda ingresar al sistema, mediante la instalación de un faldón de sellado y un sistema de drenaje. También, la protección del área circundante es importante. Cuando se dude de la calidad del agua, se tiene que asegurar un tratamiento del agua, ya sea a nivel comunitario o en el hogar. En consecuencia, los usuarios de agua necesitan conocer y comprender las reglas y regulaciones operacionales. Las prácticas y actitudes comunes podrían ser una amenaza para cualquier sistema nuevo y, por lo tanto, para pozos excavados a mano. Así, la creación de capacidades y la concientización deben ser aspectos clave de cualquier proyecto de gestión del agua (COLLINS 2000; GROENWALL et al. 2010). Durante la fase de construcción, el pozo se contaminará debido a la presencia de trabajadores en el interior y a la caída de escombros y material orgánico. Al finalizar el pozo y antes de extraer y usar cualquier agua, se debe realizar una desinfección del pozo, por ejemplo, con cloro (COLLINS 2000).

Uno de los aspectos clave en la sostenibilidad a largo plazo de cualquier sistema de suministro de agua es la participación plena y entusiasta de la comunidad en todas las fases del proceso de suministro de agua, incluidas la operación, el mantenimiento y control. La gestión de un sistema de suministro de agua es de naturaleza interdisciplinaria, por lo que, la operación y el mantenimiento incluyen tanto las tareas estructurales, es decir, labores técnicas, como las consideraciones que se deben llevar a cabo respecto a la higiene y salud. El mantenimiento estructural incluye revisar la plataforma para detectar grietas, asegurar la cubierta de inspección, mejorar el rendimiento al profundizar o eliminar las partículas de arena infiltradas y el mantenimiento del dispositivo de extracción del agua. Aunque no se requiere un trabajador calificado para llevar a cabo estas tareas, la regularidad y la precisión son vitales y deben garantizarse. Asimismo, asegurar la operación higiénica es esencial. Esto implica la protección y limpieza del área (por ejemplo, vallado y superficie circundante), controlar la calidad del agua y desinfectarla si es necesario, monitorear los efectos del uso del agua subterránea en el medioambiente y las áreas adyacentes, y educar constantemente a los usuarios del agua sobre el funcionamiento del pozo y los vínculos entre la calidad del agua y salud (adaptado de COLLINS 2000).