Área abierta, diámetro y velocidad de entrada de la malla de pozo: cómo dimensionar la malla para su caudal

Malla de pozo: fórmula y tabla de área abierta, capacidad por metro a 3 cm/s, debate de 0,1 ft/s, diámetro por bomba y flujo ascendente, ejemplo resuelto.

Por Serkan İnkaya, Mert Aytünür, Ümit Can Özer, ADEN Wedge Wire · 15 de octubre de 2026 · 17 min de lectura

Área abierta, diámetro y velocidad de entrada de la malla de pozo: la respuesta breve

En una malla para pozo de agua (rejilla o filtro de pozo) de hilo cuña y ranura continua, a menudo llamada malla tipo Johnson, el área abierta % = ranura x 100 / (ranura + ancho superior del hilo). Junto con el diámetro exterior (OD), da la capacidad por metro de malla a una velocidad de entrada en la ranura que suele ser de 3 cm/s (0,1 ft/s). El tamaño de la bomba y la velocidad ascensional fijan el diámetro; un diámetro de perforación mayor aporta poco caudal.

El área abierta y la capacidad por metro aparecen en casi todas las consultas de mallas de pozo que recibimos, y con bastante frecuencia el pliego de licitación fija 3 cm/s como límite de aceptación estricto. A continuación explicamos cómo dimensionamos una malla para un presupuesto y de dónde viene la regla de 3 cm/s. El ejemplo resuelto del final puede repetirse en nuestra calculadora de caudal.

¿Cómo se calcula el área abierta de una malla de pozo?

En una malla de hilo enrollado, el área abierta depende solo de dos números: la ranura s y el ancho superior w del hilo en V. La fórmula es área abierta % = s x 100 / (s + w). El diámetro no interviene. Una ranura de 1,0 mm con un hilo de 2,8 mm de ancho da 1,0 x 100 / 3,8 = 26,3 %, tanto si la malla es de 4 como de 16 pulgadas.

La tabla da el área abierta bruta de nuestros perfiles estándar de hilo en V. Los anchos superiores del hilo son: AW28 2,2 mm, AW34 2,8 mm, AW42 3,4 mm, AW50 5,0 mm.

Una ranura mayor aumenta rápidamente el área abierta, y esa es una de las razones por las que un empaque de grava es útil: permite una ranura mayor que la que admitiría el acuífero por sí solo (consulte nuestro artículo sobre la abertura de ranura y el empaque de grava). Un hilo más ancho reduce el área abierta. Se elige un hilo más ancho y más alto porque la malla va a mayor profundidad y necesita más resistencia al colapso, así que en un pozo profundo siempre se cede algo de área abierta a cambio de resistencia. Qué perfil necesita un pozo es un cálculo de proyecto para la profundidad de instalación y el método de colocación; encontrará información de fondo sobre los perfiles en rendimiento del perfil de hilo en V.

Puede probar su propia combinación de ranura e hilo en la calculadora de área abierta.

Área abierta bruta y efectiva

Todos los valores de área abierta de un catálogo, incluido el nuestro, son valores brutos. Un catálogo europeo de mallas indica que las ranuras en contacto con el empaque de grava siempre quedan parcialmente bloqueadas por los granos. Las varillas de soporte también cubren por dentro parte de la longitud de la ranura. Por eso la superficie de entrada efectiva en un pozo terminado es menor que la de la tabla, en una cantidad que nadie puede indicar de antemano.

Por ello usamos las tablas de área abierta y de capacidad de transmisión para comparar mallas sobre la misma base; no son ninguna garantía de caudal. El caudal de un pozo lo determinan el acuífero, el diseño del pozo y el desarrollo. El NEH añade una observación a su propio cálculo de ejemplo: estos cálculos "son un análisis de las características hidráulicas de la propia malla a una velocidad de entrada arbitraria y no tienen en cuenta las características hidráulicas del acuífero".

Si en una oferta se comparan dos mallas, compruebe que ambos valores de área abierta se calcularon con la misma fórmula y con el ancho de hilo realmente ofertado.

Capacidad de transmisión por metro

La capacidad de transmisión es el caudal que pasa por un metro de malla a la velocidad de entrada de diseño. En unidades estadounidenses, el NEH la expresa como gpm por pie = área abierta (in² por pie) x 0,31, donde 0,31 es 0,1 ft/s convertido a galones por minuto por pulgada cuadrada de área abierta. En unidades métricas, lo mismo se escribe así:

Q (l/s por m) = pi x OD (m) x área abierta (fracción) x v (m/s) x 1000

Para una malla DN 250 (OD 273 mm), ranura de 1,0 mm, hilo AW42 (área abierta 22,7 %) y v = 0,03 m/s:

Q = pi x 0,273 x 0,2273 x 0,03 x 1000 = 5,85 l/s por metro (aprox. 21 m³/h por metro). Aquí el área abierta se usa sin redondear (1,0 / 4,4 = 0,2273); con el valor redondeado 0,227 se obtiene 5,84.

Con hilo AW34 (26,3 %), la misma malla da 6,77 l/s por metro, y con un hilo de 3,0 mm (25 %), 6,43 l/s por metro. La calculadora de caudal usa la misma fórmula; su ajuste predefinido para pozos de agua es 0,03 m/s, y permite descontar la cobertura de las varillas si conoce su ancho y su separación.

¿Sigue siendo válida la regla de velocidad de entrada de 0,1 ft/s (3 cm/s)?

La velocidad de entrada es la velocidad media del agua a través de las aberturas de las ranuras, es decir, el caudal dividido por el área abierta. El límite tradicional es 0,1 ft/s, que equivale a 0,0305 m/s, redondeado a 3 cm/s en Europa. El NEH lo describe como un criterio que "se aproxima a 0,1 pies por segundo sin superarlo" y dice que figura en la mayoría de las normas publicadas para pozos de agua. El mismo capítulo señala después que AWWA A100-06 ya no fija una velocidad máxima de entrada en la malla, porque la investigación y los ensayos mostraron que la velocidad admisible depende del acuífero, del diseño global del pozo, del funcionamiento previsto y de la calidad del agua.

Las posiciones publicadas están bastante alejadas entre sí:

El NEH relaciona el límite de velocidad con la cantidad de arena arrastrada al pozo, la pérdida de carga en la malla y el ritmo de incrustación o corrosión. La opinión contraria cuestiona ambos extremos: registra una pérdida de carga mínima hasta aprox. 1 m/s y no ve un vínculo demostrado con la corrosión ni con la incrustación. En los mercados de habla alemana, la propia malla de pozo de hilo enrollado se especifica según DIN 4900-2:2017 (la antigua DIN 4935 fue anulada en 2017); el valor de 3 cm/s procede de la práctica de diseño y de los catálogos.

En nuestros presupuestos calculamos a 3 cm/s, ya que lo usan tanto la tradición estadounidense como la europea y pone a todos los licitantes sobre la misma base. Eso sí, indicamos que se trata de una convención de diseño. Si un pliego de licitación fija 3 cm/s como límite de aceptación sin tolerancia, las ofertas se vuelven difíciles de comparar, porque la longitud de malla y el área abierta pueden compensarse entre sí.

Cómo elegir el diámetro de la malla de pozo

El diámetro se elige en dos pasos: primero la bomba tiene que caber en la tubería de revestimiento, y después la velocidad ascensional dentro de la malla tiene que mantenerse en aprox. 1,5 m/s o menos. Una malla telescópica situada por debajo de la bomba no necesita el diámetro de la bomba, pero sí tiene que conducir hacia arriba todo el caudal del pozo.

Para la bomba, las normas de construcción de pozos del estado de Washington (WAC 173-160-211, tabla 3, en línea con la tabla clásica del manual estadounidense de pozos) indican lo siguiente. Hemos añadido la columna en l/s.

Para una bomba de turbina, el NEH pide una tubería de revestimiento al menos 2 pulgadas mayor que los tazones de la bomba hasta la profundidad de instalación más baja prevista para la bomba.

Para la malla, el límite de flujo ascendente da un caudal máximo por diámetro interior (ID), Q máx = 1,5 x pi x ID x ID / 4:

El ID real de una malla de hilo enrollado depende de la altura del hilo y de las varillas, así que compruébelo en la ficha técnica antes de contar con el último 5 %.

¿Un diámetro mayor da más agua?

Solo un poco. La tabla 32-4 del NEH compara pozos de la misma profundidad en la misma formación. Pasar de 6 a 12 pulgadas aumenta el caudal en un 10 % aproximadamente, y pasar de 12 a 24 pulgadas, en un 13 % aproximadamente. A partir de 6 pulgadas, las ganancias son:

El consejo del NEH: para aumentar el caudal, aumente la longitud de la malla, no el diámetro; duplicar la longitud casi duplica el caudal. Un diámetro mayor sigue siendo necesario donde lo exigen el límite de flujo ascendente o la velocidad de entrada.

¿Qué longitud debe tener la malla?

La longitud de la malla depende primero del acuífero y después de la comprobación de capacidad. El NEH da estas reglas:

• Acuífero confinado (artesiano): coloque malla frente a todo el espesor del acuífero y mantenga el abatimiento (descenso del nivel) máximo por encima de la parte superior de la malla.
• Acuífero libre: coloque malla frente al tercio inferior del acuífero y mantenga el abatimiento por encima de la parte superior de la malla. Con un abatimiento de alrededor del 60 % se alcanza alrededor del 85 % del caudal posible.
• Cuando la malla se baja telescópicamente por la tubería de revestimiento, añada encima al menos 5 pies (1,5 m) de tubería ciega del diámetro de la malla, que llegue hasta el interior de la tubería de revestimiento, y selle el espacio entre ambas.
• En pozos pequeños, una malla corta en una capa de grano grueso es mejor que una malla larga en una de grano fino.

Un fabricante estadounidense de mallas advierte además que colocar malla solo frente a intervalos elegidos, con tubería ciega entre ellos, puede aislar partes productivas del acuífero. Si el registro litológico muestra varias capas buenas, coloque malla frente a todas.

Después divida el caudal de diseño por la capacidad por metro. Si la regla del acuífero da una malla más larga que la comprobación de capacidad, la velocidad de entrada simplemente resulta menor. Si la comprobación de capacidad pide más malla de la que admite el acuífero, cambie la ranura, el hilo o el diámetro, en ese orden.

Ejemplo resuelto: 50 l/s de un acuífero libre

Datos supuestos: caudal objetivo de 50 l/s, acuífero libre arenoso con 30 m de espesor saturado, empaque de grava diseñado como en nuestro artículo sobre la abertura de ranura (ranura de 1,0 mm). Se supone el hilo AW42, más pesado, por la profundidad de instalación; el perfil final se comprueba en cada proyecto.

Con hilo AW34, la misma malla necesitaría 50 / 6,77 = 7,4 m, así que en ambos casos decide la regla del acuífero. Recuerde que las piezas de 6 m no caben en un contenedor de 20 pies (longitud interior 5,898 m); las piezas en caja de madera deben medir aprox. 5,7 m netos o menos; de lo contrario, la malla va en un contenedor de 40 pies.

El NEH incluye la misma comprobación en unidades estadounidenses: 400 gpm a través de 10 pies de malla con ranura de 0,040 pulgadas. Una malla de 8 pulgadas con 87 in² por pie de área abierta da 400 x 0,32 / 870 = 0,15 ft/s, demasiado alto. Una malla de 12 pulgadas con 130 in² por pie da 0,099 ft/s, que cumple.

Errores frecuentes que vemos en las consultas

• Área abierta indicada para un hilo delgado y resistencia al colapso para uno grueso. Ambos valores tienen que corresponder al mismo perfil.
• Tablas de capacidad usadas como caudal garantizado, aunque son valores brutos para comparar mallas.
• Un diámetro mayor elegido para obtener más agua, cuando más longitud de malla o una ranura mayor darían más.
• Flujo ascendente dentro de una malla pequeña que nunca se comprueba con caudales altos.
• Longitud de malla fijada por la longitud de pieza que cabe en el camión y no por el acuífero.

Envíenos su caudal objetivo y su profundidad

ADEN Wedge Wire es un fabricante de mallas de hilo cuña con sede en Estambul, Turquía, y una oficina europea en Sindelfingen, Alemania. Envíenos el caudal objetivo, la profundidad de instalación y el registro litológico o el análisis granulométrico; respondemos en 24 horas. Después le enviamos el dimensionamiento (diámetro, ranura y longitud de malla) y la hoja de cálculo junto con el presupuesto. Un plano o un pliego de licitación también sirven como punto de partida. Contacto: info@adenwedgewire.com o el formulario de solicitud de presupuesto.

Johnson Screens es una marca de su titular. ADEN Wedge Wire no está afiliada a Johnson Screens. El término "tipo Johnson" se usa aquí solo para describir un diseño de malla.

Preguntas frecuentes

Referencias

1. National Engineering Handbook Part 631, Chapter 32, Well Design and Spring Development (2010), USDA NRCS
2. Washington Administrative Code WAC 173-160-211, Table 3, Washington State Legislature
3. DIN 4900-2:2017, Brunnenfilter aus nichtrostendem Stahl, DIN