1 INTRODUCCIÓN A LA HIDROGEOLOGÍA
1.1 Las propiedades del agua
1.2 Distribución del agua en la Tierra
1.3 El Ciclo Hidrológico
1.3.1 Sistemas
1.3.2 Ciclos
1.3.3 Visión general del ciclo hidrológico
1.4 Aguas subterráneas
1.4.1 Distribución del agua en el subsuelo
1.4.2 Recarga y descarga
1.4.3 Caudal de agua subterránea
1.4.4 Acuíferos
2 ENERGÍA POTENCIAL Y CINÉTICA EN FLUIDOS SUBSUPERFICIALES
2.1 Introducción
2.2 Energía fluida
2.2.1 ¿Qué entendemos por Energía?
2.2.2 La ecuación de Bernoulli
2.2.3 Carga hidráulica y potencial hidráulico
2.2.4 Descripción física de los componentes de la cabeza
2.2.5 Distribución de la carga (es decir, la energía fluida) en un acuífero 3D
2.2.6 ¿Por qué nos importa esto?
3 MEDIOS POROSOS
3.1 Introducción
3.2 Porosidad
3.2.1 Densidad
3.2.2 Contenido de humedad
3.2.3 Materiales geológicos e implicaciones para el flujo de fluidos
3.3 Permeabilidad
3.3.1 Ley de Darcy
3.3.2 ¿Qué significa esto?
3.3.3 Permeabilidad para otros fluidos
3.3.4 Otras ecuaciones famosas análogas a la ley de Darcy
3.3.5 Los límites de la ley de Darcy
3.3.6 Medición de la permeabilidad
3.3.7 Velocidad del fluido
3.3.8 Distribuciones de permeabilidad en acuíferos
3.3.9 Distribución estadística
4 ECUACIONES DE FLUJO
4.1 Introducción
4.2 Ecuaciones: una discusión general
4.3 Ley de Darcy
4.4 Ecuaciones de flujo de agua subterránea
4.4.1 Ecuaciones diferenciales
4.4.2 ¿Qué significa esto en términos conceptuales?
4.4.3 ¿Cómo resolvemos estas ecuaciones?
5 PARÁMETROS DE ALMACENAMIENTO Y CONDICIONES DEL ACUÍFERO
5.1 Introducción
5.2 Acuíferos
5.3 Parámetros de almacenamiento
5.3.1 Acuíferos confinados: una comprensión conceptual
5.3.2 Acuíferos confinados: una comprensión matemática
5.3.3 Acuíferos no confinados
6 MÁS SOBRE ECUACIONES DE FLUJO
6.1 Introducción
6.2 Estado estacionario frente a flujo transitorio de agua subterránea
6.2.1 Flujo de estado estacionario
6.2.2 Flujo transitorio
6.3 Cálculos de caudal y aplicaciones de la ecuación de caudal
6.3.1 Flujo en estado estacionario en un acuífero confinado
6.3.2 Flujo en estado estacionario en un acuífero no confinado
6.3.3 Líneas de flujo y redes de flujo
7 HIDRÁULICA DE POZOS
7.1 Introducción
7.2 Información general sobre los pozos
7.2.1 Construcción básica de pozos
7.2.2 Desarrollo de pozos
7.3 Hidráulica de pozos
7.3.1 Flujo radial horizontal
7.4 La ecuación de Theis
8 PRUEBAS DE ACUÍFEROS
8.1 Introducción
8.2 Hidráulica de pozos: una revisión rápida
8.3 Pruebas de acuíferos y curvas ideales de reducción
8.3.1 Prueba de acuífero de pozos múltiples
8.3.2 Curvas de reducción
8.4 Análisis de pruebas de acuíferos
8.4.1 El método de coincidencia de la curva de Theis para acuíferos no permeables (es decir, completamente confinados)
8.4.2 Métodos confinados y no confinados con fugas
8.5 Simplificación de la ecuación de Theis
8.5.1 Método de reducción de tiempo
8.5.2 Método de reducción de distancia
8.6 Pruebas de acuíferos de un solo pozo
8.6.1 Limitaciones de las pruebas de un solo pozo
8.7 Pérdida de pozo y eficiencia del pozo
8.7.1 Reducción y energía fluida
8.7.2 Ensayos específicos de capacidad y velocidad de paso
8.7.3 Ejemplo de prueba de velocidad de paso con análisis
8.8 Pruebas de
8.8.1 Procedimiento de ensayo
8.8.2 Problemas potenciales con las pruebas de
8.9 Pozos múltiples, límites y pozos de imagen
8.9.1 Superposición 96
8.9.2 Uso de pozos de imagen para representar límites
9 SISTEMAS DE FLUJO DE AGUA SUBTERRÁNEA
9.1 Revisión de las secciones 1 a 8
9.2 Características de los sistemas de flujo
9.2.1 Condiciones de contorno
9.2.2 Recarga
9.2.3 Aprobación de la gestión
9.2.4 Heterogeneidad y anisotropía
9.2.5 Relación entre la topografía y los sistemas de flujo
10 MODELADO DE FLUJO
10.1 Introducción
10.2 Modelos: una definición general y detalles específicos
10.2.1 ¿Por qué utilizamos modelos de procesos?
10.3 Tipos específicos de modelos de flujo de agua subterránea
10.3.1 Modelos cualitativos
10.3.2 Modelos hidrogeológicos conceptuales
10.3.3 Modelos físicos o analógicos
10.3.4 Modelos matemáticos
10.4 El método de las diferencias finitas
10.5 Introducción a Modflow
11 QUÍMICA DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
11.1 Introducción
11.2 Primero, un poco de química de fondo
11.2.1 Conceptos y definiciones básicas de química
11.2.2 La masa atómica y el topo
11.2.3 Concentraciones de soluciones
11.3 Análisis del agua y de las especies disueltas de origen natural
11.3.1 Parámetros químicos básicos
11.4 Un poco sobre las reacciones químicas
11.5 Inferencias sobre los sistemas de flujo de agua subterránea
11.6 Representaciones gráficas de datos geoquímicos
11.6.1 Diagramas de Piper
11.6.2 Diagramas rígidos
11.6.3 Estudio de caso: Uso de diagramas geoquímicos para identificar una fuente de contaminación
11.6.4 Diagramas de Schoeller
11.7 Evaluación de los datos de calidad del agua
11.8 Referencias adicionales
12 TRANSPORTE MASIVO
12.1 Introducción
12.2 Transporte masivo en aguas subterráneas
12.2.1 Advección
12.2.2 Dispersión
12.3 Reacciones y retraso
12.4 Ecuaciones de transporte de masa
12.5 Gestión de la contaminación de las aguas subterráneas
12.5.1 Análisis de la zona de captura
13 AGUAS SUPERFICIALES
13.1 Introducción
13.2 Conceptos básicos de las aguas superficiales
13.3 Evaporación, transpiración y precipitación
13.3.1 Evaporación
13.3.2 Transpiración
13.3.3 Evapotranspiración
13.3.4 Precipitación
13.4 ¿Qué pasa cuando llueve?
13.5 Transmisiones
13.5.1 Aprobación de la gestión
13.5.2 Ecuación de Manning
13.5.3 Hidrogramas de arroyos
14 ZONA NO SATURADA
14.1 Introducción
14.2 Distribución del agua en el subsuelo poco profundo
14.2.1 Saturación
14.2.2 Fuerzas capilares
14.3 Movimiento del agua en la zona vadosa
14.3.1 Contenido de humedad
14.3.2 Tensión entre los poros y el agua
14.4 Teoría del flujo en un medio poroso no saturado
14.5 Estudio de la zona no saturada: instrumentos y técnicas
15 CONSOLIDACIÓN Y HUNDIMIENTO
15.1 Introducción
15.2 Revisión de la respuesta elástica en un acuífero confinado
15.3 Estados de tensión en la corteza terrestre
15.4 Parámetros de compresibilidad y almacenamiento
15.5 Hundimiento del terreno
16 FLUJO EN MEDIOS NO POROSOS
16.1 Introducción
16.2 Conceptualización de medios fracturados
16.3 Propiedades de fractura
16.3.1 Orientación
16.3.2 Apertura
16.3.3 Longitud, anchura y profundidad
16.3.4 Espaciado y densidad
16.3.5 Conectividad
16.4 Formación de fracturas
16.5 Propiedades hidráulicas de las fracturas
16.5.1 Porosidad
16.5.2 Permeabilidad
16.6 Modelado del flujo de fluidos en fracturas
16.6.1 Modelo de placa paralela
16.6.2 Modelo de fractura discreta
16.6.3 Modelos estocásticos
16.6.4 Modelos de doble porosidad
16.6.5 Medios porosos equivalentes
16.6.6 Medios porosos equivalentes con dominios de fractura
16.7 Influencia de las fracturas en el flujo de fluido y el transporte de masa
17 AGUAS SUBTERRÁNEAS EN DIVERSOS ENTORNOS GEOLÓGICOS
17.1 Introducción
17.2 Clasificación básica de los ambientes hidrogeológicos
17.3 Aluvión
17.3.1 Abanicos aluviales
17.3.2 Deltas
17.3.3 Depósitos de llanuras aluviales/valles fluviales
17.4 Depósitos glaciares
17.5 Rocas sedimentarias clásticas: arenisca/esquisto
17.6 Rocas sedimentarias químicas: carbonatos y evaporitas
17.7 Rocas «duras»
18 RESUMEN
18.1 PARTE 1: Fundamentos
18.2 Parte 2: Temas relacionados
19 EJERCICIOS
20 REFERENCIAS
21 CAJAS
Recuadro 1 – Derivación de la ecuación de flujo radial
22 SOLUCIONES DE EJERCICIO
23 PREGUNTAS DE PENSAMIENTO RESPONDIDAS
24 NOTACIONES
25 SOBRE EL AUTOR
