Este libro describe cómo las aguas subterráneas están vinculadas con las características de las aguas superficiales, como ríos, lagos y humedales, y funcionan como un sistema hidrológico continuo. El intercambio de agua es impulsado por las diferencias en los niveles de agua, las propiedades hidrogeológicas de los materiales terrestres y el marco geológico subyacente.
Los desafíos para documentar las ubicaciones y las tasas de intercambio de agua incluyen diferencias significativas en las trayectorias de flujo y los tiempos de residencia del agua en los sistemas conectados de aguas subterráneas y superficiales. Nueve cajas, que se utilizan para ampliar los conceptos presentados en el texto principal, presentan estudios de caso como ejemplos de intercambio de agua. También se proporcionan seis ejercicios y soluciones.
Se presentan múltiples modelos conceptuales que representan el intercambio de agua subterránea con arroyos, lagos y humedales en secciones transversales y vistas de mapa. Los tipos de intercambio, como efluente, afluente, flujo continuo, intercambio cero y condiciones mixtas, se definen y utilizan para describir el intercambio de agua subterránea y agua superficial. Estas condiciones están relacionadas con los términos ganancia, pérdida, flujo continuo y mixto, que se utilizan comúnmente cuando la característica de agua superficial es el foco, y con los términos surgencia y surgencia que utilizan los ecólogos fluviales.
El proceso de intercambio se discute a múltiples escalas en paisajes de diverso tamaño, desde la cuenca hidrográfica hasta la escala del lecho del canal.
En la sección 5 se presentan los métodos utilizados para describir y cuantificar la ubicación, la magnitud y el momento del intercambio entre las aguas subterráneas y las aguas superficiales. Estos incluyen el uso de presupuestos de agua, balances geoquímicos y balances de calor; tramos de infiltración de medición de arroyos; separación de hidrogramas; modelización de aguas subterráneas a escala de cuenca; monitoreo del nivel de las aguas superficiales y subterráneas; así como el uso de mini-piezómetros, medidores de filtración, temperatura del agua por detección local y remota; pruebas de trazadores de arroyos y métodos geoquímicos. Cada método se describe y se acompaña con figuras. Los métodos incluyen una serie de documentos de referencia general que están disponibles en Internet, así como referencias adicionales.
Aquellos que entiendan el vínculo entre los modelos conceptuales y las mediciones de campo del intercambio de agua subterránea y superficial podrán determinar cómo funcionan los arroyos, lagos y humedales naturales e impactados, y qué acciones de preservación o restauración pueden resolver problemas y cumplir con los objetivos.