custodio llamas tomo 1

Hidrplogia
subtetránea
EMILIO CUSTODIO / MANUEL RAMÓN LLAMAS
DIRECTORES DE EDICIÓN
SEGUNDA EDICIÓN CORREGIDA
Bajo el patrocinio de:
Universidad Politécnica de Barcelona
Comisaría de Aguas del Pirineo Oriental
Centro de Estudios, Investigación y Aplicaciones del Agua
Servicio Geológico de Obras Públicas„
Confederación Hidrográfica del Pirineo Oriental
Tomo 1
Ediciones Omega, S. A. - Platón, 26 - Barcelona-6

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Reservados todos los derechos.
Ninguna parte de este libro puede ser reproducida,
almacenada en un sistema de informática o transmitida
de cualquier forma o por cualquier medio, electrónico,
mecánico, fotocopia, grabación u otros métodos
sin previo y expreso permiso del propietario del copyright.
(1) EDICIONES OMEGA, S. A., Barcelona, 1983
ISBN 84-282-0446-2 (Obra completal
ISBN 84-282-0447-0 (Tomo 1)
Depósito Legal. B. 8609-83 (Tomo I)
Printed in Spain
EGS - Rosario, 2 - Barcelona
3

Preámbulo
Este texío saldrá a la luz pública coincidiendo con
el inicio de la décima edición del Curso Internacional
de Hidrología Subterránea para postgraduados, que se
viene celebrando ininterrumpidamente desde 1967 en
la E.T.S. de Ingenieros Industriales de la Universidad
Politécnica de Barcelona. Es su Comisión Docente la
que ha redactado la mayor parte y coordinado la tota-
lidad, de modo que la iniciativa tomada en 1966 por
dos organismos de la Dirección General de Obras Hi-
dráulicas del Ministerio de Obras Públicas y un Centro
de Investigación privado, dentro de las directrices del
Decenio Hidrológico Internacional y del Instituto de
Hidrología del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas, a la que más adelante se unieron la Uni-
versidad Politécnica de Barcelona y otro organismo de
dicha Dirección General, encuentra en esta obra una
sólida justificación de acierto.
La proftindización teórica y práctica y la labor
docente realizada durante estos años, de la que han
participado más de doscrentos titulados españoles y de
veinticuatro países extranjeros y casi un centenar de
profesores, expertos y conferenciantes, supone una expe-
riencia que merecería ser transmitida a una audiencia
más amplia y sus logros cristalizar en un marco de
mayor permanencia y difusión. Tales han sido en def
nitiva los condicionantes que han conducido a que los
Organismos patrocinadores apoyasen la iniciativa de
recoger en estos volúmenes escritos el contenido del
actual programa del Curso, basado en los más modernos
conocimientos y técnicas, y pragmáticamente acoplado
a unas necesidades pedagógicas cuya eficacia creemos
ha quedado suficientemente consolidada, apoyándose
en los importantes trabajos hidrológicos desarrollados
por sus profesores en el entorno de Barcelona y también
en diferentes ámbitos de nuestro país.
Culminada, pues, la ardua tarea que encomendamos,
queremos plasmar en estas líneas nuestro agradeci-
miento sincero al esfuerzo y la dedicación de cuantos
la han hecho posible, en especial al equipo coordinador
de redacción, sin olvidar a todos los profesores y pro-
fesionales que han colaborado directa o indirectamente
en ella, y a Ediciones Omega por la cuidada elaboración
y presentación.
Es nuestro sincero deseo que este trabajo sirva, al
igual que el Cutiso del que nació, a la mayor difusión
de unas técnicas y conocimientos auténticamente tras-
cendentes para la consecución de una gestión racional
de los recursos hidráulicos y, a través de ella, contribuir
al desarrollo económico y social de los países y de sus
formas comunitarias e individuales de vida.
GABRIEL FERRATÉ PASCUAL
Rector Magnífico
de la Universidad Politécnica de Barcelona
MANUEL GÓMEZ DE PAI3LOS GONZÁLEZ
Director del Servicio Geológico de Obras Públicas
FRANCISCO VILARó RIGOL
Comisario Jefe de la Comisaría de Aguas
del Pirineo Oriental
jOSÉ M.a LLANSó DE V1NYALS
Ingeniero Director de la Confederación Hidrográfica
del Pirineo Oriental
GONZALO TURELL MORAGAS
Presidente del Centro de Estudios, Investigación
y Aplicaciones del Agua

Coordinadores
CUSTODIO GIMENÁ, EMILIO
Director del Comité de Edición
LLAMAS MADURGA, MANUEL RAMÓN
Director del Comité de Redacción
MARTIN ARNAIZ, MANUEL
Secretario de los Comités de Redacción
y de Edición
APARICIO FERRATER, ISIDRO
Administrador y miembro del Comité de Edición
GALOFRÉ TORREDEMER, ANDRÉS
Miembro del Comité de Redacción
FAYAS JANER, JOSÉ ANTONIO
VILÁRó RIGOL, FRANCISCO

Prólogo
En los últimos años y a nivel mundial se aprecia una
gran actividad en el uso y aprovechamiento de los
recursos hidráulicos, a la vez que un enorme aumento
y expansión en los conocimientos científicos, tecnoló-
gicos y legales en relación con el agua. Comparativa-
mente, este crecimiento ha sido mayor en el área de
la Hidrología Subterránea que en cualquier otro de la
Hidrología General.
Hasta hace relativamente pocos años, la Hidrología
Subterránea era una disciplina que sólo 'atraía la aten-
ción de un grupo bastante reducido de investigadores
de las Ciencias de la Tierra y de la Ingeniería, y de un
grupo todavía mucho más reducido de planificadores
hidráulicos. En la actualidad el número de personas
interesadas por las aguas subterráneas, en los campos
científico, técnico, socioeconómico, administrativo y
legal es ya importante, y se está produciendo una clara
toma de conciencia de su importancia intrínseca, de su
esencial papel en el ciclo hidrológico y de su interés
social y económico, tanto en los países desarrollados
como en aquellos en vías de desarrollo.
Un claro exponente de la importancia que hoy se
concede a las aguas subterráneas es la notable propor-
ción de programas de investigación sobre temas en di-
recta relación con ellas, sobre el conjunto de programas
de investigación hidrológica. Un ejemplo claro es el
Programa-Hidrológico Internacional (PHI) para 1975-
1980 que patrocinan las Naciones Unidas a través de
UNESCO, el cual es, en realidad, la continuación de
otro programa internacional: el Decenio Hidrológico
Internacional (DHI), que concluyó en 1974.
Las aguas subterráneas están relacionadas con un
gran número de factores geológicos, hidrodinámicos,
fisicoquímicos, biológicos y antropológicos, asociados a
las incertidumbres que son propias, no sólo_de la varia-
ble y compleja Naturaleza, sino también de la libertad
humana. Para su estudio y para su utilización se ha
de recurrir a tecnologías y ciencias, en ocasiones de
desarrollo muy reciente o de contenido poco común.
Esto da lugar a que se necesiten conocimientos que
abarcan muy numerosos y diversos campos del saber,
por lo cual es necesario calificar la Hidrología Subte-
rránea como una ciencia multidisciplinar, que exige
una buena base de fundamentos científicos y tecno-
lógicos.
Sólo este hecho ya justificaría la oportunidad del
intento de realizar una obra que trate de compilar la
diversidad temática que informa la Hidrología Subte-
rránea, así como el estado actual de los conocimientos
en ese dominio, e incluso de los aspectos aún mal
conocidos y en los que se centran o deben centrarse
los esfuerzos. Corrobora también esta oportunidad el
hecho de que hasta 1a fecha son muy escasos los libros
de. Hidrología Subterránea escritos originalmente en
lengua castellana; en los últimos años se han hecho
algunas traducciones de conocidas obras extranjeras,
pero nos parece que la presentación conjunta de un
considerable elenco de autores y ejemplos en gran parte
españoles, puede constituir una aportación interesante
no sólo para España, sino para todos los países Ibero-
americanos y aquellos que se expresan en lenguas de
gran afinidad.
No sólo cabe considerar la coincidencia o proximi-
dad lingüística, sino también, y no en menor escala,
las afinidades culturales, económicosociales, administra-
tivas y legislativas. Por otra parte, la variedad geológica,
morfológica y climática de la España peninsular e insu-
lar también ha facilitado la obtención de una amplia
gama de experiencias que posiblemente comprenden
una buena parte de las situaciones que pueden plan-
tearse en los países a los que anteriormente se ha alu-
dido.
El origen de esta obra debe buscarse en el Curso
Internacional de Hidrología Subterránea, que se cons-

Prólogo Vig
tituyó en 1966 en Barcelona, y en los apuntes, notas y
escritos que se han ido produciendo a lo largo de suce-
sivas ediciones gracias a la paciente labor de profesores
y conferenciantes sin olvidar las interesantes contribu-
ciones de numerosos participantes, muchos de los cuales
trajeron consigo interesantes experiencias y problemas
prácticos. Así pues, se trata de un texto con un cierto
carácter docente, si bien el modo de tratar ciertos
temas y la intensidad con que se desarrollan otros, cree-
mos que extiende el interés a todos aquellos científicos
y profesionales de la Hidrología Subterránea o campos
conexos, que desarrollan su actividad en los centros de
investigación, en las aulas, en las empresas y en la
Administración. Aunque no se trata de un «manual»
propiamente dicho, determinados capítulos incluyen ma-
terial suficiente para que pueda ser utilizado como tal,
no sólo en el campo concreto de la Hidrología Subte-
rránea, sino también en ciertos aspectos de la Agrono-
mía, Edafología, Hidráulica, Hidrología general, Inge-
niería civil, Geotecnia, Riegos y drenajes, Urbanismo,
Ecología, Ingeniería sanitaria, Ingeniería de recursos
hidráulicos, Ingeniería de recursos energéticos y mine-
rales, etc.
Se atribuye a Leonardo da Vinci la frase «Se t'addi-
viene trattare delle acque, considera prima la esperienza
e poi la ragione», lo que en otros términos puede tra-
ducirse como una comprobación de aquel genial artista
y hombre de ciencia del Renacimiento de que la Hidro-
logía no es una ciencia exacta; la aplicación práctica
de sus conceptos requiere una considerable dosis de
experiencia y de sentido práctico. Por esta razón se ha
buscado que todos los autores y colaboradores de esta
obra reunieran el requisito de tener una dilatada expe-
riencia profesional en el tema sobre el que escriben.
Así, solamente tres de ellos tienen una dedicación pre-
ferente, aunque no exclusiva, a la docencia universitaria
y a la investigación; el grupo más numeroso de autores
y colaboradores es el integrado por personas de distintas
titulaciones y especialidades que trabajan en la Admi-
nistración, buena parte de los cuales hacen o han hecho
compatible su función profesional con alguna labor
docente, aunque también hay otros que se dedican ex-
clusivamente a actividades de empresa privada.
Las 24 secciones de esta obra pueden encuadrarse,
grosso modo, en seis grandes grupos:
1) DISCIPLINAS AUXILIARES, cuya intención es la de
presentar aquellos principios básicos de geofogía, hi-
dráulica e hidromecánica, estadística y química, que
después serán utilizados en otras secciones.
Comprende las secciones:
Sección I. Conceptos geológicos básicos de aplica-
ción a la Hidrología.
Sección 2. Elementos de Hidromecánica.
Sección 3. Nociones de Estadística aplicada a la
Hidrología.
Sección 4. Principios básicos de Química y Radio-
química de aguas subterráneas.
HIDROLOGÍA DE SUPERFICIE, que presenta los prin-
cipios básicos de aforo, tratamiento y análisis de datos
de escorrentía superficial y de regulación.
Comprende la sección:
Sección 7. Hidrología de superficie.
HIDRÁULICA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS, parte prin-
cipal de la teoría de las aguas subterráneas en la que
se tratan en detalle los principios y características del
flujo del agua subterránea, de la hidráulica de capta-
ciones, de las relaciones entre diferentes tipos de aguas
subterráneas y de éstas con las aguas superficiales, ade-
más de los conceptos básicos sobre pluviometría, evapo-
transpiración e infiltración, y de su medida, haciendo
de puente con la Hidrología superficial y enfocados
hacia las aguas subterráneas.
Sección 5. Conceptos básicos y definiciones.
Sección 6. Componentes primarios del Ciclo hidro-
lógico.
Sección 8. Teoría elemental del flujo del agua en
los medios porosos.
Sección 9. Hidráulica de captaciones de agua sub-
terránea.
Sección 11. Relación entre las aguas superficiales y
las aguas subterráneas.
Sección 13. Relaciones agua dulce-agua salada en
las regiones costeras.
Sección 16. Modelos en Hidrología subterránea.
4) ASPECTOS QUíMICOS DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS,
que también es una parte principal de la teoría de las

IX Prólogo
aguas subterráneas, que va ganando día a día un mayor
desarrollo y utilidad. Se tratan los aspectos relacionados
con la aparición, evolución y estudio de los iones prin-
cipales en función de las características del flujo del
agua subterránea, sin olvidar los iones menores de
mayor interés. Por otro lado se considera en gran
detalle los aspectos del transporte de las sustancias
disueltas y su dispersión, de la utilidad y aplicación de
las técnicas isotópicas y radioisotópicas y también de
la calidad y contaminación, cuya importancia es cada
día mayor.
Sección 10. Hidrogeoquímica.
Sección 12. Trazadores y técnicas radioisotópicas
en Hidrología Subterránea.
Sección 18. Calidad del agua subterránea.
PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS, en la que
se. exponen las técnicas de reconocimiento y localiza-
ción de las aguas subterráneas.
Sección 14. Prospección geofísica aplicadas a la Hi-
drogeología .
Sección 15. Exploración de aguas subterráneas.
EXPLOTACIÓNY GESTIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS,
que reúne los diferentes principios, tecnologías y méto-
dos de aprovechamiento de las aguas subterráneas y su
gestión dentro del conjunto de recursos hidráulicos dis-
ponibles, por lo que además se tratan, a modo de pre-
sentación, otros recursos de agua posibles.
Sección 17. Proyecto y construcción de captaciones
de agua subterránea.
Sección 19. Recarga artificial de acuíferos subterrá-
neos.
Sección 20. Hidroeconomía y planificación hidráu-
lica.
Sección 21. Legislación de aguas.
Sección 22. Aplicaciones de la Hidrología Subterrá-
nea en Geotecnia e Ingeniería Civil.
Sección 23. Otros recursos de agua.
Sección 24. La evaluación global de las aguas sub-
terráneas.
El orden de presentación de las secciones no coincide
con el expuesto; ello es debido a que no necesariamente
la agrupación señalada es la mejor desde el punto de
vista expositivo para la docencia, ni tampoco el encua-
dramiento dado excluye que las secciones contengan
capítulos cuya temática es más apropiada de otro grupo.
Con este conjunto de 24 secciones, distribuidas en
algo más de un centenar de capítulos, se ha intentado
ofrecer una panorámica comprensiva de la Hidrología
Subterránea, desde una óptica preferentemente enfocada
a la exploración y explotación de los Recursos Hidráu-
licos Subterráneos, sin perder de vista su frecuente
interrelación con los recursos hidráulicos superficiales.
Los conceptos expuestos en una sección con frecuen-
cia están relacionados con los de otras; por ello las
referencias cruzadas son numerosas. Sin embargo, se ha
procurado —aun a costa de alguna duplicidad— que
cada sección fuese comprensible por sí misma con obje-
to de facilitar su lectura sin necesidad de frecuentes
consultas a otras secciones. Las referencias bibliográ-
ficas en cada sección suelen ser muy amplias con
objeto de facilitar al lector la profundización en los
temas de su peculiar interés. Se ha preparado un ex-
tenso índice de materias, y otro de conceptos, colocados
al final del segundo volumen, que abarcan todas las
secciones de la obra y que se espera contribuyan eficaz-
mente a facilitar su manejo como libro de consulta.
No se oculta a los autores que la presente obra
—cuya gestación ha durado más de seis años— puede
tener muchos defectos que se podrían haber evitado
con una preparación más prolongada, pero ello hubiera
privado a muchas personas de su utilización y quizás
hubiésemos caído en la esterilidad por exceso de per-
feccionismo, buscando lo mejor en vez de lo bueno.
Los autores piensan que las muchas horas dedicadas a
esta empresa habrán valido la pena si con este libro
contribuyen a que en España y en otros muchos países
se vaya imponiendo una mejor y más justa gestión de
los recursos de agua, cada vez más escasos y necesarios,
amenazados continuamente por la ignorancia y la desi-
dia, que llevan a su contaminación, destrucción o des-
pilfarro, cuando su carácter de bien vital es más pro-
minente.
Los directores de edición que firman este prólogo
quieren hacer público su reconocimiento en primer
lugar a los organismos patrocinadores de la obra, que
son los mismos que han promovido y/o patrocinado los
sucesivos Cursos Internacionales de Hidrología Subte-
rránea de Barcelona. También es un deber agradecer
su colaboración a todos los restantes autores y cola,

Prólogo X
boradores que han sabido dedicar una parte de su ocu-
pado tiempo a esta labor de equipo. Mención especial
merece 8Í Secretario de los Coinités de Redacción y
Edición, Dr. Martín Arnáiz, que ha revisado en de-
talle la totalidad de la obra y los compañeros que cola-
borando en aquellos, han cargado sobre sí parte de la
tarea de gestión y edición, no siempre agradable ni
sencilla. No sería justo olvidar el interés que Ediciones
Omega ha puesto en esta obra y la voluntad que
Escuela Gráfica Salesiana ha puesto en conseguir una
presentación pulida a partir de unos originales no siem-
pre claros y a pesar de las dificultades nacidas de con-
tinuas rectificaciones y adiciones para tratar de actua-
lizar la obra a medida que progresaba su edición.
Por supuesto que tampoco puede silenciarse la labor
de los delineantes y mecanógrafas, y aunque su nom-
bre quede en el anonimato, han sido una pieza clave
en la preparación de esta obra.
EMILIO CUSTODIO MANUEL-RAMÓN LLAMAS

Autores y colaboradores
ÁLVAREZ FERNÁNDEZ, CEFERINO
Ingeniero Hidráulico
EPTISA. Madrid
Colaborador del capítulo 16.4
ANDOLZ CAMPOY, JUAN
Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y puertos
Servicio Geológico de Obras Públicas. Madrid
ANGOLOTTI GARCIA DE LOS RIOS, JOSÉ RAMÓN
Ingeniero Agrónomo
IRYDA. Las Palmas de Gran Canaria
ANGUITA BARTOLOME, FERNANDO
Ingeniero Técnico de Obras Públicas
Licenciado en Periodismo
Capítulos 16.3 y 16.4
APARICIO FERRATER, ISIDRO
Licenciado en Derecho
Curso Internacional de Hidrología Subterránea. Barcelona
Centro de Estudios, Investigación y Aplicaciones del Agua.
Sociedad General de Aguas. Barcelona
Colaborador en gestión de Edición
BAYO DALMAU, ALFONSO
Licenciado en Ciencias Geológicas
Servicio Geológico de Obras Públicas. Barcelona
Capítulo 17.11
BORONAT CALABUIG, BERNARDINO
Ingeniero Aeronáutico
G.O.D.B. Valencia
Capítulo 22.2
CUENA BARTOLOMÉ, JOSÉ
Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
D. G. Medio Ambiente. MOPU. Madrid
Colaborador de los capítulos 16.6, 16.8 y apéndice A.7.2
CUSTODIO GIMENA, EMILIO
Dr. Ingeniero Industrial
E.T.S. Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica.
Barcelona
Comisaría de Aguas del Pirineo Oriental. Barcelona
Secciones 4, 8, 9, 10, 12, 13, 19, 23 y 24
Capítulos 16.2, 17.5, 17.6, 17.8, 17.11, 18.3, 18.4 y 20.3
Colaborador de los capítulos 7.1, 15.4, 16.4, 17.4, 17.12,
18.1 y apéndice A.7.1
ARAGONÉS BELTRÁN, JUAN MANUEL

DAVIS, STANLEY N.
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos

University Professor. Geologist
Jefatura de Carreteras. Castellón de la

Universidad de Arizona (U.S.A.)
Capítulo 3.2


Autores y colaboradores XII
DIAZ GONZÁLEZ, ENRIQUE
Capítulos 18.1 y 18.2; apéndice A.18.1
FAVRE, ROGER
Ingeniero Consultor
Berna (Suiza)
Capítulo 17.10
FAYAS JANER, JOSÉ ANTONIO
Servicios Hidráulicos de Baleares. MOPU.
Palma de Mallorca
Colaborador del apartado A.7.2
FERNÁNDEZ BOYER, GONZALO
DINA. Construcciones Mecánicas. Bombas. Barcelona
E.T.S. Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica.
Barcelona
FERNÁNDEZ GONZÁLEZ, EMILIO
Ayudante de Minas
Jefatura de Minas
Las Palmas de Gran Canaria
GALOFRÉ TORREDEMER, ANDRCS
Sección 1
Capítulo 5.2
Colaborador de la sección 9, capítulo 15.10
y apéndice A.15.1
GARC1A YAGUE, ÁNGEL
Licenciado en Ciencias Exactas
Sección 14
HORTA SANTOS, FERNANDO
Hidrogeólogo
Johnson Well Screens. Madrid-Dublín
Capítulos 17.4, 17.5 y 17.7
ISAMAT BARó, FRANCISCO JAVIER
Sociedad General de Aguas. Barcelona
Capítulos 2.2, 2.3, 2.4 y 2.5
LOPEZ BUSTOS, ANT ONIO
Centro de Estudios Hidrográficos. Madrid
LóPEZ GARCIA, LUIS
INTECSA. Madrid
Capítulos 3.3, 16.6, 16.7 y 16.8
Apéndice A.3.1
LLAMAS MADURGA, MANUEL RAMÓN
Dr. en Ciencias Geológicas
Sección de Investigación de Recursos Hidráulicos.
C.S.I.C. Madrid
Departamento de Geología y Geoquímica.
Universidad Autónoma de Madrid
Secciones 11 y 15
MART1 VALLBONA, FRANCISCO DE BORJA
Dr. Ingeniero Agrónomo
INTECSA. Madrid
MARTIN ARNÁIZ, MANUEL
Dr. Ingeniero de Montes. Licenciado en Derecho
Departament d'Agricultura, Rarnaderia i Pesca.
Generalitat de Catalunya. Barcelona
Sección 6
Capítulo 3.1

Autores y colaboradores
MEDINA SANIUÁN, JOSÉ ANTONIO
Ingeniero Agrónomo
Centro de Estudios Hidrológicos
Proyecto Canarias. Las Palmas de Gran Canaria
MOLIST SAGARRA, JORGE
Geotecnia. Barcelona
Capítulo 17.9
MORATO ELIAS, BALDOMERO
AGESA. Barcelona
NOVOA RODRIGGEZ, MANUEL
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Barcelona
Colaborador del capítulo 7.1 y apéndice A.7.1
PALLARDó CARRETERO, ALFREDO
Funcionario de la Administración Civil del Estado
Sección 21
SÁENZ OIZA JOSÉ
Dirección General de Obras Hidráulicas. MOPU. Madrid
SAHUQUILLO HERRÁIZ, ANDRÉS
E.T.S. Ingenieros de Caminos Canales y Puertos
de la Universidad Politécnica. Valencia
Apéndice A.16.1 -/
SERRET MEDINA, ALFONSO
Escuela Técnica de Peritos de Obras Públicas. Madrid
SUÁREZ NOVOA, MANUEL
Ingeniero Industrial
Departament de Politica Territorial i Obres Publiques
VILARÚ RIGOL, FRANCISCO
Departament de Politica Territorial i Obres Publiques
Capítulos 2.1, 2.6, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 y 20.4
Apéndice A.7.2

Índice de materias
Preámbulo
Coordinadores
Prólogo
V
VI
VII
Capítulo 1.3
Estratigraffa y geologla histórica
3.1 Estratos: definición y características más
Autores y colaboradores XI importantes 19
3.1.1 Características sedimentarias. Facies. 19
3.12 Muro, techo y espesor de los estratos. 20
Sección 1 3.1.3 Rumbo o dirección 21
3.1.4 Buzamiento o inclinación de los es-
CONCEPTOS GEOLÓGICOS BÁSICOS tratos 21
DE APLICACIÓN EN HIDROLOGÍA 3.1.5 Utilidad del rumbo o dirección y bu-
1.0 Introducción general de la sección . 3 zamiento 22
3.1.6 Asociación de estratos: series y co-
lumnas estratigráficas 22
Capitulo 1.1 3.2 Conceptos fundamentales de la estratigrafía. 24
Los materiales: rocas plutónicas, volcánicas 3.2.1 Transgresiones y regresiones . . . . 24
y metamórficas 3.22 Lagunas estratigráficas 24
1.1 La corteza terrestre 3.2.3 Concordancias y discordancias . . 24
1.2 Minerales y rocas como elementos constitu- 3.2.4 Los fósiles 25
tivos de la corteza terrestre 6 3.2.5 Principios fundamentales de la Geo-
1.3 Clasificación de las rocas 7 logía Histórica 25
1.3.1 Rocas eruptivas y plutónicas 7 3.2.6 Correlaciones y cambios de facies. . 26
1.3.2 Rocas eruptivas filonianas . 9 3.3 Dataciones absoluta y relativa en geología . 27
1.3.3 Rocas volcánicas 9 3.3.1 Datación absoluta 27
1.3.4 Rocas metamórficas 11 3.3.2 Datación relativa 31
3.3.3 Eras geológicas 31
Capitulo 1.2
Los materiales:
sedimentos y rocas sedimentarias
Capítulo 1.4
La disposición de los materiales: tectónica
2.1 Ciclo geológico de los materiales de la cor- 4.1 Modificaciones de la corteza terrestre. 32
teza terrestre 13 4.1.1 Plasticidad de las rocas 32
2.2 Sedimentos 13 4.1.2 Movimientos epirogénicos 33
2.2.1 Granulometría de las rocas sedimen- 4.1.3 Movimientos orogénicos . . 33
tarias incoherentes o no consolidadas. 14 4.2 Pliegues 35
2.2.2 Tipos de sedimentos 14 4.2.1 Terminología de sus elementos . . . 36
22.3 Tipos de ambientes sedimentarios. . 14 4.2.2 Clasificación. Tipos más importantes. 36
2.3 Consolidación o litogénesis. Factores de la 4.3 Fallas. Naturaleza 39
misma 15 4.3.1 Terminología de sus elementos . . . 39
2.4 Rocas sedimentarias 16 4.3.2 Clasificación. Tipos más importantes. 39
2.4.1 Estructura 16 4.4 Asociaciones de pliegues y fallas. Estilos tec-
2.4.2 Clasificación de las rocas sediMenta- nológicos generales 40
rias coherentes 16 4.4.1 Estilos tectónicos generales . . . 40

Sección 2
ELEMENTOS DE HIDROMECÁNICA
símbdos 59
índice de materias
4.5 Diaclasas. Naturaleza
4.5.1 Origen y significación
Capítulo 1.5
Mapas geológicos
5.1 Introducción
5.2 Componentes de los mapas geológicos.
5.2.1 Escala
5.2.2 Datos de base
5.2.3 Datos geológicos
5.3 Definición y presentación de los mapas geo-
lógicos
5.4 Clasificación
5.4.1 Clasificación por su escala . .
5.4.2 Clasificación por sus objetivos .
5.5 Leyendas de los mapas geológicos .
5.5.1 Símbolos litológicos
5.5.2 Símbolos tectónicos
5.5.3 Símbolos estratigráficos
5.6 Confección e interpretación de mapas geo
lógicos
Apéndice 1.1
Fotogeología
A.l.l.l Introducción
A.I.1.2 Fotografías aéreas. Su obtención y
presentación
A.1.1.3 Estudio de las mismas por estereos-
copía
A.1.1.4 Fotointerpretación
Bibliografía
Capítulo 2.1
Principios básicos
1.1 Introducción
1.2 Propiedades físicas de los fluidos .
1.2.1 Sistema de unidades
1.2.2 Peso y masa
1.2.3 Compresibilidad
1.2.4 Viscosidad
1.2.5 Tensión superficial
1.2.6 Parámetros adimensionales .
1.3 Estática de fluidos
1.3.1 Ecuaciones fundamentales
1.3.2 Equilibrio de un fluido sometido a la
XVI
acción de la gravedad 67
1.3.3 Medición de presiones 67
1.4 Cinemática de fluidos 68
1.4.1 Partícula líquida 68
1.4.2 Trayectoria y línea de corriente . 68
1.4.3 Movimiento permanente y movimien
to variable 68
1.4.4 Movimiento uniforme 68
1.4.5 Movimiento laminar y movimiento
turbulento 68
1.4.6 Tubo de flujo 68
1.5 Dinámica de fluidos 68
1.5.1 Elementos de una sección 69
1.5.2 Energía 69
1.5.3 Ecuaciones fundamentales de la hi-
drodinámica 69
Capítulo 2.2
Teoría de máquinas de bombeo
47
2.1 Elevación de líquidos. Bombas volumétricas
de émbolo, rotativas, de engranajes. Ariete
hidráulico. Elevadores de agua por aire 71
Bombas de émbolo 71
Bombas rotativas 73
Ariete hidráulico 74
Elevadores de agua por aire. 75

2.2 Bombas centrífugas axiales y semiaxiales. 75
2.3 Principios de mecánica de fluidos aplicados
a las turbo-máquinas y reversibilidad 77
2.4 Pérdidas en las bombas. Rendimiento ma-
56 nométrico, volumétrico y mecánico. Rendi-
miento total 79
2.5 Relaciones de semejanza en las bombas cen-
trífugas 80

2.6 Número de vueltas característico 81
2.7 Clasificación por el número de vueltas ca-
racterístico 82
Capítulo 2.3
Cálculo de conductos
61 3.1 Definiciones

83
61 3.2 Régimen laminar. Número de Reynolds . 83
61 3.3 Fórmulas de pérdida de carga. Fórmula de
61 Pouiselle

84
63 3.4 Régimen turbulento. Rugosidad absoluta y
63 relativa. Tubo liso y rugoso

85
64 3.5 Resumen histórico de las fórmulas de pérdi-
64 da de carga: Darcy, Manning, Bazin, Hazen
65 y Williams, Scimemi, Von Karman, Niku-
66 radse, Colebrook

85
41
41
42
42
42
43
43
43
44
44
44
46
46
46
46
49
49
52
52

XVII Indice de materias
Secciem 3
NOCIONES DE ESTADÍSTICA
APLICADA A LA HIDROLOGÍA
Símbolos 125
0.1 Introducción general 126
Capítulo 3.1
Definiciones y conceptos básicos
3.6 Pérdidas de carga secundarias, codos, cam-
bios de sección, válvulas, estcd, . . . . 87

3.7 Longitudes equivalentes. Abaco simplificado 90
3.8 Perfil piezométrico. Tubos de secciones va-

rias. Tubos en paralelo. Unidades de caudal 91
3.9 Diámetro más económico 93
Capitulo 2.4
Selección de maquinaria de bombeo
4.1 Curvas características. Caudal-altura, caudal-
rendimiento, caudal-potencia. Inestabilidad . 94
4.2 Curva característica de la tubería de impul-
sión. Funcionamiento de bombas en serie
y en paralelo sobre una misma tubería . . 95
4.3 Tipos de bombas centrífugas. Grado de
vacío admisible en la aspiración. Cavitación. 95
4.4 Accionamiento de bombas centrifugas. Ca-
racterísticas de los motores. Transformador.
Formas de arranque. Energía reactiva.
1.1 Introducción
1.2 Estadística descriptiva y estadística matemá-
tica
1.3 La observación de los sucesos
1.4 La producción de los sucesos
1.5 Obtención de datos
97 1.6 Estudio previo de los datos primarios. .
1.7 Elaboración de los datos
1.8 Distribución estadística de una variable .
1.8.1 Tablas de presentación. Frecuencia .
1.8.2 Representaciones gráficas
1.9 Parámetros estadísticos de las muestras .
99 1.9.1 Medidas de posición o tendencia cen-
tral
100 1.9.2 Medidas de dispersión o variabilidad
101 1.9.3 Medidas de desviación o asimetría
104 1.10 Momentos de las muestras
1.10.1 Momentos respecto al origen. . .
1.10.2 Momentos centrales
1.10.3 Relaciones entre los momentos res-
pecto al origen y los momentos cen-
trales
106 1.11 Probabilidad matemática de un suceso. .
106 1.11.1 Valores frontera de la probabilidad.
106 1.11.2 Probabilidad condicional
107 1.11.3 Probabilidad de sucesos mutuamente
108 excluyentes
108 1.12 Variables aleatorias
109 1.13 Funciones de distribución de
112 aleatoria discreta
113 1.13.1 Función de probabilidad
115 1.13.2 Función de distribución de probabili-
116 dades totales
117 1.14 Funciones de distribución de una variable
117 aleatoria continua
117 1.14.1 Función de densidad de probabilidad
118 1.142 Función de distribución de probabili-
119 dades
119 1.15 Parámetros estadísticos de una población
119 formada por todos los valores posibles de
una variable aleatoria con función de distri-
121 bución de probabilidades conocida . .
127
127
127
128
128
128
129
129
129
130
131
132
132
133
134
134
134
134
135
135
135
135
135
135
136
136
136
136
136
una variable
137
Capitulo 2.5
Dimensionado de una impulsión
5.1 Consideraciones generales
5.2 Planteamiento de datos actuales y previsio-
nes futuras. (Ejemplo) . . . . . . .
5.3 Discusión de soluciones. (Ejemplo) . . .
5.4 Especificaciones para la oferta de bombas.
Capítulo 2.6
Dispositivos de aforo
6.1 Introducción
6.2 Dispositivos para lámina libre
6.2.1 Ecuación fundamental
6.2.2 Orificio de grandes dimensiones .
6.2.3 Otros tipos de orificios
6.2.4 Compuertas
6.2.5 Vertederos en pared delgada. . . •
6.2.6 Elección del tipo de vertedero .
6.2.7 Vertederos en pared gruesa . . •
6.2.8 Aforador Parshall
6.2.9 Tubo de Pitot
6.3 Dispositivos para conductos a presión .
6.3.1 Medición con recipientes tarados . •
6.3.2 Método de California
6.3.3 Vertido por un tubo lleno
6.3.4 Medidores Venturi
6.3.5 Orificios en tuberías
6.3.6 Contadores
Bibliogralla

indice de materias
1.15.1 Parámetros de posición o tendencia Apéndice 3.1
XVIII
central 137 Series cronológicas
1.15.2 Parámetros de dispersión o variabili-
dad
1.15.3 Parámetros de desviación o asimetría.
1.16 Momentos de una población
1.16.1 Momentos respecto al origen . .
138
139
139
139
A.3.1.1 Introducción
A.3.1.2 Metodología empleada en el estudio
de series cronológicas
A.3.1.3 Métodos de generación de series
170
170
172
3
.:3
1.16.2 Momentos centrales 139 Bibliografía 173 )
1.17 La estimación estadística 139
1.17.1 Estimación de parámetros poblacio-
nales 139 Sección 4
1.17.2 Intervalos de confianza 140
PRINCIPIOS BÁSICOS
DE QUIMICA Y RADIOQUÍMICA
)
Capítulo 3.2 DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
Distribuciones de probabilidad
de una variable aleatoria Símbolos 177 aJ
2.1 Introducción 141 02 Bosquejo histórico 179
2.2 Distribuciones de probabilidad más usuales. 141 0.3 Agradecimientos 179
2.2.1 Distribución binomial 141
2.2.2 Distribución de Poisson 142 Capítulo 4.1

2.2.3 Distribución normal

2.2.4 Distribución logarítmico-normal.
142
146
Elementos de quimica del agua av)
2.2.5 Distribución gamma 148 1.1 Introducción 180
2.2.6 Distribuciones extremas 149 1.2 El agua como sustancia química pura . 180

2.2.7 Distribución x2

2.2.8 Distribución t de Student
149
150
1.3 El agua en la naturaleza como agente físico-
químico 180
)
2.2.9 Distribución de Kolmogorof . . . 150 1.3.1 El agua como disolvente 180 )
2.3 Tests de bondad del ajuste de una muestra 1.3.2 Forma en que se encuentran las sus-
a una distribución X.2 150 tancias disueltas 181
2.3.1 Test 154 1.3.3 Expresión de las concentraciones . 181
2.3.2 Test de Kolmogorof 154 1.3.4 Fuerza iónica 182
2.4 Métodos de estimación de los parámetros de 1.3.5 Actividad 182
una distribución 158 1.3.6 Concentración de hidrogeniones, pH . 183
2.4.1 Método de la máxima verosimilitud . 159 1.3.7 Ley de acción de masas 183 ,1)
2.4.2 Método de los momentos o de Pearson 160 1.3.8 El producto de solubilidad. Efecto de
2.4.3 Método de los mínimos cuadrados. . 160 ion común 184
2.4.4 Método gráfico 160 1.3.9 Soluciones saturadas y no saturadas . 184
2.4.5 Distribución de los parámetros esti- 1.3.10 Reacciones de oxidación-reducción.
mados 160 Potencial redox 185 f %
2.5 Intervalos de confianza 161 1.4 Leyes de la disolución de gases 186
1.5 Disolución de líquidos ... . 187 )
1.6 Disolución de sólidos 187
Capitulo 3.3 1.7 Las sustancias coloidales y los geles . . . 189
)
1.8 Mecanismos del ataque químico a los mi-
Correlación y regresión nerales 189 :4)
1.9 Intercambio iónico 190
3.1 Introducción 164 1.10 Fenómenos osmóticos 191
_
3
3.2 Regresión y correlación lineal 164 1.11 Química de los iones derivados del ácido
3.2.1 Rectas de regresión 164 carbónico. Alcalinidades 191
3.2.2 Coeficiente de correlación 166 1.12 La disolución de calizas y dolomías. Agresi-
3.3 Regresión y correlación no lineales. . . . 168 vidad a caliza e incrustabilidad . . . . . 192
3.4 Regresión y correlación múltiple . 168 1.12.1 Solubilidad del carbonato cálcico y
3.5 Tratamiento de muestras interdependientg 169 del carbonato magnésico 192

XIX índice de materias
Capitulo 4.2
Composición de las aguas subterráneas
2.1 Introducción
2.2 Sustancias que se encuentran disueltas en un
agua natural subterránea. Iones fundamenta-
les y menores . . .
2.3 Características químicas de los iones y sus-
tancias disueltas más importantes . . .
2.3.1 Aniones y sustancias ani6nicas. . .
2.3.2 Cationes y sustancias catiónicas. .
2.3.3 Principales gases disueltos . . . .
2.3.4 Aniones y sustancias aniónicas meno-
res más importantes
2.3.5 Cationes y sustancias catiónicas meno-
res más importantes
2.4 Características físicas
2.4.1 Temperatura,
2.4.2 Conductividad y resistividad, C y p
2.4.3 Densidad 8
2.4.4 Color
2.4.5 Turbidez o turbiedad
2.4.6 Materia en suspensión
2.4.7 Sabor
2.5 Características químicas y fisloquímicas .

2.5.1 Concentración de hidrogeniones, pH
2.5.2 Residuo seco y total de sales disueltas,
Rs y Sd
2.5.3 Alcalinidades TAC y TA
2.5.4 Acidez
2.5.5 Durezas total, permanente y temporal
o carbonatada (Dt, D„, D.) . . • .
2.5.6 Demanda química de oxígeno (DQ0)
o materia orgánica (MO)
2.5.7 Demanda bioquímica de oxígeno
DBO
2.5.8 Demanda de cloro y break-point
Capitulo 4.3
Toma de muestras de agua subterránea
3.1 Introducción
3.2 Métodos de toma de muestras en pozos .
3.3 Representatividad de las muestras de agua
tomadas en sondeos y piezómetros . .
3.4 Número y frecuencia de las muestras . . .
3.5 Envases para el transporte y almacenamiento

3.6 Transporte al laboratorio y almacenamiento
33 Identificación de las muestras
3.8 Determinación en el campo
33 Notas sobre el muestreo de aguas superfi-
ciales 220
Capítulo 4.4
El análisis químico
4.1 Introducción 221
4.2 Modos de expresión de las diferentes carac-
200 terísticas químicas
4.3 Clases de análisis químicos
4.4 Balance de aniones y cationes en un análisis
200 químico. Errores
4.5 Presentación de los análisis químicos . . . 224
4.6 Cálculos y comprobaciones que pueden rea-
lizarse en un análisis químico 226
4.7 Aspectos económicos 229
206 Capítulo 4.5
Principios de radioquímica
5.2 Isótopos 230
5.3 Núcleos radioactivos 230
5.4 Leyes de la desintegración radioactiva. . 231
5.5 Actividad y unidades 232
5.6 Energía tle las radiaciones 232
5.7 Interacción entre las radiaciones nucleares y
la materia 232
5.8 Detección de las radiaciones 233
5.9 Medida de la actividad 234
5.10 Unidades, cantidades y dosis de radiación 235
211 5.11 Efectos biológicos de las radiaciones. Irra-
211 diación y contaminación 235
212 5.12 Dosis permisibles de radiación y concentra-
ciones máximas permisibles 236
212 5.13 Isotopía del agua 236
5.14 Radioisótopos naturales primarios y sus se-
212 ries radioactivas. Presencia en el agua sub-
terránea 238
213 5.15 Radioisótopos naturales de origen cósmico 239
213 5.16 Radiois6topos artificiales generados en prue-
bas nucleares 240
5.17 Otros radioisótopos artificiales 240
Apéndice 4.1
214 Métodos de análisis químicos de aguas
214
A.1 Introducción 241
216 A.2 Métodos gravimétricos 241
217 A.3 Métodos volumétricos o valoraciones . 241
218 A.4 Determinaciones conductivimétricas . 243
218 A.5 Determinaciones electrométricas 243
218 A.6 Métodos colorimétricos y espectrofotométri-
220 cos 243
1.12.2 pH de equilibrio y CO: de equilibrio. 194
1.12.3 Agresividad a caliza e incrustabilidad. 194
1.12.4 Validez de los cálculos de agresivi-
dad a caliza 198
221
223
223
201
201
203
205
206
207
207
208
209
210
210
210
210
211
211

244
244
245
3.1.3 Descripción del movimiento del agua.

3.2 Inventario o almacenamiento del agua de la
hidrosfera

3.3 El flujo o balance hidráulico global .

3.4 Definiciones de conceptos básicos ..
268
XX
267
270
273
Pi
3.4.1 Infiltración. Humedecimiento del
suelo. 273
3.4.2 Embalse subterráneo 274
3.4.3 Recarga y descarga natural . . . 274 ry
3.4.4 Escorrentía 274
3.4.5 Reservas hidráulicas .. . . 275
3.4.6 Recursos hidráulicos y caudal seguro 276
249 Bibliografía 279
250
251 Sección 6
251 COMPONENTES PRIMARIOS
DEL CICLO HIDROLÓGICO
,
251
252 Símbolos 283
253
253 Ca pitulo 6.1
255 Climatología aplicada de la hidrología 3
256 1.1 Introducción 285
256 1.2 Radiación 285
257 1.3 Temperatura 285
1.4 Duración del día o insolación 286
1.5 Presión 286
humedad 286
1.6.1 Tensión de vapor 286
259 1.6.2 Humedad absoluta 286
1.6.3 Déficit de saturación 286
259 1.6.4 Humedad específica 286
260 1.6.5 Humedad relativa 286
261 1.6.6 Proporción de mezcla o relación de
261 humedad 286
262
1.6.7 Punto de rocío
1.7 Viento
286
287
3
263
263

1.8 Precipitación

1.9 Medida de las variables meteorológicas
287
287
3
264 1.10 Unidades
1.11 Estaciones climatológicas e instrumentos de
287
wd
medida 289
1.11.1 Medida de la radiación 289
1.11.2 Medida de la temperatura . . . . 289 3
1.11.3 Medida de la insolación 290
266 1.11.4 Medida de la presión 294
266 1.11.5 Medida de la humedad
1.11.6 Medida de características del viento
294
295
3
266 1.11.7 Medida de la lluvia 295
1,
"`
indice de materias
A.7 Métodos de fotometría de llama
A.8 Otros métodos
Bibliografía
Sección 5
CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES
Capítulo 5.1
Concepto de hidrogeología
1.1 Concepto de hidrogeología
1.2 Situación de la hidrogeología en el campo
de las ciencias
1.3 Evolución de los conceptos hidrogeológicos
a lo largo del tiempo
1.3.1 La utilización de las aguas del sub-
suelo en las civilizaciones antiguas .
1.3.2 La civilización greco-romana: prime-
ras interpretaciones científicas . . .
1.3.3 La Edad Media y el Renacimiento .
1.3.4 Los fundadores de la Hidrogeología
(1600-1860)
1.3.5 La Hidrogeología moderna (1860-
1950)

1.3.6 La Hidrología subterránea en España
1.4 Fuentes de información científica sobre hi-
drología subterránea
1.4.1 Selección de libros de texto . . .
1.4.2 Publicaciones especializadas . . . .
Capitulo 5.2
Los acuíferos o embalses subterráneos
2.1 Introducción
2.2 Definición de acuífero, acuícludo, acuitardo
y acuífugo
2.3 Formaciones geológicas como acuíferos .
2.4 Parámetros hidrológicos fundamentales
2.4.1 Porosidad
2.4.2 Permeabilidad o conductividad hi-
dráulica
2.4.3 Transmisividad
2.4.4 Coeficiente de almacenamiento .
2.5 Tipos de acuíferos
Capítulo 5.3
Situación y movimiento del agua
en la hidrosfera
3.1 El ciclo hidrológico: concepto y elementos.
3.1.1 Introducción
3.1.2 Localización, estado y origen del Igua
en el ciclo hidrológico

XXI

Indice de materias
1.11.8 Medida de otros tipos de precipita-
ción
1.12 Redes de observación
Capitulo 6.2
Elaboración de datos climáticos
2.1 Introducción,
2.2 Reunión de información
2.3 Series climáticas
2.4 Análisis de datos de una variable meteoro-
lógica continua
2.5 Análisis de datos de lluvia
2.5.1 Módulo pluviométrico anual medio
2.52 Lluvia media mensual
2.5.3 Lluvia diaria. Curvas de altura de
lluvia acumulada
23A Yetograma
2.5.5 Curvas de intensidad-duración .
2.5.6 Cu rvas de intensidad-duración-fre-
cuencia
2.6 Estimación de valores de las variables me-
teorológicas para una zona
2.6.1 Lluvia media en una zona . . .
2.6.2 Intensidad media de lluvia en una
zona
2.7 Ordenes de magnitud de la lluvia . .
Capitulo 6.3
El agua en el suelo
3.1 Introducción
3.2 El suelo. Definición. Horizontes
3.3 Material sólido y gaseoso del suelo. . .
3.3.1 Textura
3.32 Estructura
3.4 El agua en el suelo
3.4.1 Agua retenida por fuerzas no capila-
res

3.4.2 Agua retenida por fuerzas capilares
3.4.3 Agua no retenida por el suelo . .
3.5 Humedad del suelo, su medida
3.5.1 Bloques porosos absorbentes. .
3.5.2 Tensiómetros
3.5.3 Métodos que relacionan conductivi-
dad eléctrica del suelo con su con-
tenido de humedad
3.54 Métodos geofísicos
3.6 Contenido de humedad en el suelo. Paráme-
tros característicos
3.6.1 Grado de humedad
3.6.2 Capacidad de campo
3.6.3 Humedad equivalente
3.6.4 Punto de marchitez permanente.
3.6.5 Agua utilizable por las plantas .
3.6.6 Grado de saturación 312
298 3.6.7 Capacidad de retención específica . 312
298 3.7 Distribución vertical del agua en el suelo 312
3.7.1 Zonas de humedad 312
3.7.2 Estado de presiones del agua en el
suelo 313
Capitulo 6.4
Evaporación y transpiración
4.1 Introducción
4.2 Evaporación
4.2.1 Concepto
4.2.2 Factores que afectan a la evapora-
ción
4.2.3 Unidades e instrumentos para medir
la evaporación
4.2.4 Métodos teóricos para cálculo de eva-
poración desde superficies de agua
libre
4.2.5 Fórmulas semi-empíricas para cálculo
de evaporación desde superficies de
agua libre
4.2.6 Reducción de la evaporación. .
4.2.7 Variaciones de la evaporación y ór-
304 denes de magnitud
43 Transpiráción
4.3.1 Concepto
4.3.2 Factores que afectan a la anspira-
ciOn
4.33 Medida de la transpiración .
4.3.4 Variaciones de la transpiración .
Evapotranspiración

5.1 Introducción
309 5.2 Concepto de evapotranspiración. . .
309 5.3 Unidades y métodos para el cálculo de la
310 evapotranspiración
310 5.3.1 Métodos teóricos: balance de energía
310 5.3.2 Métodos teóricos: perfiles de hume-
310 dad y velocidad del viento . . . .
5.3.3 Métodos teóricos: flujo turbulento de
humedad
310 5.3.4 Métodos semiempíricos: fórmula de
310 Penman
5.35 Medidas directas: evapotranspir6me-
311 tro
311 5.3.6 Medidas directas: lisímetros . . .
311 5.17 Medidas directas: parcelas y cuencas
311 experimentales
311 5.3.8 Medidas directas: perfiles de hume-
311 dad del suelo
299
299
299
299
300
300
301
301
301
301
302
303
303
305
307
307
308
308 Capltulo 6.5
309
309
314
314
314
3 i5
316
317
319
320
320
321
321
321
322
322
323
323
324
324
325
327
327
330
331
331
331

Capitulo 7.1
Aforos en cursos de agua
332
1.1 Conocimiento del régimen de un río . . . 355
333

1.1.1 Semimódulos

355
1.1.2 Métodos de ajuste de alturas caudales
356
335

1.2 Medición de niveles-tiempos 357

1.3 Escalas o limnímetros

357
337

1.4 Limnígrafos

357
337

1.4.1 El limnigrama

357
1.4.2 Clases de limnígrafos

358
338

1.5 Molinetes

362

1.6 Práctica de aforos directos

363
1.6.1 Aforos con molinete

363
339 1.6.2 Aforos químicos 364
1.6.3 Aforos con trazadores radioactivos

368
340 1.6.4 Aforo con flotadores 369
341 1.7 Emplazamiento de estaciones de aforos

369

1.8 Clases de estaciones de aforos

370
341 1.8.1 Estaciones de cauce natural . . .

370
1.8.2 Tramo canalizado con vertedero sim-
ple

371
1.8.3 Tramo canalizado con vertederos múl-
tiples

372
1.8.4 Estaciónes de resalto

373
342 1.8.5 Utilización de centrales hidroeléctri-
342 cas
374
343 1.8.6 Observaciones finales

374
Capítulo 7.2
Tratamientos de datos de aforo

2.1 Establecimiento de una red de aforos.

375

2.2 Presentación de datos

376

2.3 Curva de caudales clasificados

376

2.4 Distribución de frecuencia de las aportacio
nes 380

2.5 Curvas de aportaciones mensuales . . 381

2.6 Contraste de datos de aforo 382

2.7 Métodos para completar datos inexistentes 383
Capítulo 7.3
Análisis de hidrogramas

3.1 Componentes del yetograma 385

3.2 La forma del hidrograma . 386
3.2.1 Influencia de la Iluvia en la forma del
hidrograma 386
3.2.2 Hidrograma unitario 388
3.2.3 Estimación de los principales elemen-
tos del hidrograma unitario cuando
no se dispone de datos reales . . . 390
353 3.3 Separación de componentes de escorrentía
354 de origen subterráneo 392
343
344
344
344
345
347
347
347
347
348
348
349
Indice de materias XXII
5.3.9 Métodos empíricos: correlación entre
medidas de evaporación en estanques
j y evapotranspiración
5.3.10 Métodos empíricos: fórmula de
Thornthwaite
5.3.11 Métodos empíricos: fórmula de Bla-
ney-Criddle
5.3.12 Métodos empíricos: fórmula de Mak-
kink

5.3.13 Métodos empíricos: fórmula de Turc
5.4 Comentario a los métodos para cálculo de
evapotranspiración
5.5 Estimación de la evapotranspiración real a
partir de valores de evapotranspiración po-
tencial
5.6 Fórmulas empíricas para cálculo de evapo-
transpiración real
5.6.1 Fórmula de Turc
5.7 Evapotranspiración y demanda de agua para
riego
6.1 Introducción
6.2 Concepto de infiltración
6.3 Factores que afectan a la infiltración .
6.3.1 Características del terreno o medio
permeable
6.3.2 Características del fluido que se in-
filtra
6.4 Unidades y métodos para determinar la ca-
pacidad de infiltración
6.4.1 Infiltrómetros
6.4.2 Análisis de hidrogramas en cuencas
pequeñas
6.4.3 Lisímetros
6.5 Indices de infiltración
6.5.1 Indice cb
6.5.2 Indice W
6.6 Volumen de agua infiltrada
6.7 Ordenes de magnitud
Bibliografía
Sección 7
ELEMENTOS DE HIDROLOGIA
DE SUPERFICIE
Símbolos
0.1 Introducción
Capítulo 6.6
Infiltración

XXIII Indice de materias
3.3.1 Curva de agotamiento del hidrograma
3.3.2 Análisis de la curva de agotamiento.
14 Factores que afectan la forma del hidro-
grama
Capítulo 7.5
Aplicaciones de los computadores electrónicos
a la hidrologia
5.1 Introducción
5.2 Conceptos generales sobre el tratamiento de
la información con ordenador
5.2.1 Recepción de datos
5.2.2 Almacenamiento en memoria .
5.2.3 Proceso de la información . . .
5.2.4 Transmisión de los resultados . .
5.2.5 Sistemas operativos . . . . .
5.3 Aplicación de los ordenadores a la hidrolo-
gía
5.4 Aplicaciones a organización y control de
datos hidrológicos
5.4.1 Descripción ..... . . . .
5.4.2 Ejemplo de organización de datos. .
55 Mecanización de métodos de cál ulo gene-
rales
5.6 Análisis de sistemas hidrológicos . .
5.6.1 Concepto de sistema, tnétod s de aná-
lisis de sistemas
5.6.2 Métodos de optirnización 'recta
5.6.3 Métodos de simulación
Apéndice 7.1
Práctica de aforos con molinete y q Imicos
A.1.1 Aforo con molinete. . . . . .
A.1.2 Aforo químico en régimen const nte . . .
A.1.3 Aforo químico por el método de i tegración.
392 Apéndice 7.2
394

Modelo matemático de simulación
396 de la cuenca del río Llobregat
para el estudio de le planificación hidráulica
A.2.1 Introducción 433
A.2.2 Objetivos 433
A.2.3 Modo de operar 434
A.2.4 Análisis de resultados 436
A.25 Análisis del papel de los acuíferos subterrá-
neos 441
Bibliografía 442
Sección 8
TEORÍA ELEMENTAL
DEL FLUJO DEL AGUA
EN LOS MEDIOS POROSOS
Símbolos 445
0.1 Introducción general
0.2 Breve nota histórica
0.3 Agradecimientos
Capitulo 8.1
406 Principios genetales del movimiento del agua
en medios poroso. Ley de Darcy
1.2 Porosidad j 449

1.3 Velocidad del agua en los medios porosos 450

1.4 Estática y dinámica en los medios porosos
Gradiente hidráulico
1.5 La ley de Darcy
1.6 Ámbito de validez de la ley de Darcy

1.7 Permeabilidad o conductividad hidráulica
1.8 Dimensiones y unidades de los parámetros
hidráulicos subterráneos . . . . . . 456
1.9 Homogeneidad, heterogeneidad, isotropía y
anisotropía
1.10 Generalización de la ley de Darcy. . .
1.11 Tensiones efectivas y presión neutra . .
1.12 Esfuerzos de circulación del agua subterrá-
nea
1.13 Flujos subterráneos que no siguen la ley de
Darcy
1.14 El flujo subterráneo en medios permeables
por fisuración
Capitulo 8.2
Valores y determinación de la porosidad
y de la permeabilidad
2.2 Aspectos teóricos de la porosidad . 464
Capítulo 7.4
Regulación
4.1 Conceptos generales 399
4.2 Técnicas de generación de datos 399
4.3 Utilización de la curva de aportaciones acu-
muladas. Garantía de suministro . . . . 400
4.4 Utilización de la curva de desviaciones acu-
muladas 401
45 Curva volumen de embalse-caudal regulado 402
4.6 Método de Becerril 403
4.7 Regulación de una cuenca para usos múl-
tiples 404
4.8 Criterios de valoración de soluciones . 405
447
447
448
406
406
407
407
408
409
409
409
409
410
411
411
412
413
421
423
430
431
451
453
453
454
457
460
460
461
462
462

indice de materias
2.3 Efecto de las arcillas y de la compactación
en la porosidad
2.4 Curvas granulométricas
2.5 Valores de la porosidad de materiales natu-
rales
2.6 Determinación de la porosidad
2.6.1 Determinación de la porosidad total
2.6.2 Determinación de la porosidad eficaz
en el laboratorio 469
2.6.3 Determinación de la porosidad eficaz
en el campo 470
2.7 Valores de la permeabilidad de terrenos na-
turales 471
2.8 Determinación de la permeabilidad. . . 473
2.8.1 Determinación de la permeabilidad en
el campo 473
2.8.2 Determinación de la permeabilidad en
el laboratorio. Permeámetros. . . 474
2.8.3 Fórmulas de cálculo de la permeabi-
lidad 476
2.8.4 Utilización de gráficos 479
XXIV

4.6 Puntos singulares en los sistemas de flujo. 496
465 4.7 Transformación de la ecuación del flujo para
465 acuíferos libres. Aproximaciones de Dupuit-
Forchheimer 497
466
468
468 Capítulo
Capitu I o 8.3
Ecuaciones diferenciales del flujo subterráneo
8.5
Propiedades y construcción de las redes de flujo
5.2 Leyes del flujo bidimensional. Función po-
tencial y función de corriente 501
5.3 Principios de construcción de las redes de
flujo en medios homogéneos e isótropos . 503
5.4 Cálculo de los caudales en una red de flujo. 506
5.5 Cálculo de las presiones en una red de flujo. 508
5.6 Sistemas horizontales de superficie libre. . 509
5.7 Redes de flujo en medios homogéneos ani-
sótropos 509
5.8 Redes de flujo en medios heterogéneos 511
5.9 Redes de flujo en sistemas radiales. . . 512
5.10 Análisis del régimen variable con redes de
flujo 513
5.11 Introducción al método de relajación . . 514
3.1 Introducción
3.2 Potencial de fuerzas y potencial de velo-
cidades
3.3 Superficies equipotenciales, trayectorias y
líneas de corriente
3.4 Ecuación de la conservación de masa en ré-
gimen estacionario
3.5 El coeficiente de almacenamiento específico
en acuíferos elásticos
3.6 Ecuación de la conservación de masa en ré-
gimen no estacionario. Coeficiente de alma-
cenamiento del acuífero cautivo
3.7 El coeficiente de almacenamiento en aculfe-
ros libres
Capítulo 8.4
Resolución de las ecuaciones diferenciales
del flujo y problemas asociados
4.1 Introducción
4.2 Resolución de las ecuaciones diferenciales
del flujo subterráneo
4.3 Condiciones iniciales y condiciones de con-
torno
4.4 Justificación de la existencia de la superficie
de rezume o de goteo
4.5 Tipos de enlace de la superficie libre -con
los límites físicos del medio
480
Capítulo 8.6
480

Oscilaciones de los niveles piezométricos
del agua subterránea y sus causas
481

482

6.2 Tipos de oscilaciones piezométricas del agua
subterránea 516
484

6.3 Oscilaciones rápidas de tipo periódico 517
6.3.1 Oscilaciones debidas a los cambios de
presión atmosférica. Eficiencia baro-
486 métrica 5t7
6.3.2 Oscilaciones debidas a los cambios de
488 nivel de aguas superficiales. Eficiencia
de las mareas 519
6.3.3 Oscilaciones debidas a la evapotrans-
piración 521

6.4 Oscilaciones rápidas no periódicas .. . 523

6.5 Variaciones del nivel piezométrico origina-
das por extracciones de agua subterránea . 525
489 6.6 Variaciones en la superficie del terreno a
causa de bombeos en los acuíferos . . . . 525
489 6.7 Oscilaciones de los niveles piezométricos de-
bidas a las variaciones en la recarga por la
492 precipitación. Efectos estacionales . . 528

6.8 Oscilaciones de los niveles piezométricos en
495 acuíferos recargados por un río 531

6.9 Fluctuaciones de gran período y tendencia
496 de los niveles piezométricos 532

XXV Indice de materias
Capítulo 8.7
Superficies piezométricas
7.1 Introducción
7.2 Determinación de los niveles piezométri-
cos
7.3 Trazado de las curvas isopiezas
7,4 Tipos de superficies piezornétricas . . .
7.5 Interpretación cualitativa de superficies pie-
zométricas
7.6 Ejemplos de superficies piezométricas. . .
7.7 Análisis cuantitativo de superficies piezomé-
tricas
7.8 Método del balance para el cálculo de la
recarga y de la porosidad eficaz
7.9 Mapas derivados de las superficies piezomé-
tricas
Capitulo 8.8
Capilaridad y flujo multifase
8.1 Introducción
8.2 Tensión superficial
8.3 Capilaridad
8.4 Capilaridad en los medios porosos . .
8.5 Velocidad de ascenso capilar
8.6 Formas de agua en el suelo
8.7 Introducción al flujo multifase

8.8 Flujo simultáneo de dos fluidos inmiscibles
8.9 Imbibición
8.10 Desplazamiento de un fluido por otro inmis-
cible con él
8.11 Efecto de los cambios de granulometria del
medio
8.12 Efecto de las diferencias de densidad . .
Capitulo 8.9
Movimiento del agua en los medios porosos
no saturados y teorla de la infiltración
9.1 Introducción
9.2 Succión e histéresis
9.3 Potencial en los medios no saturados . .
9.4 Ley de Darcy y permeabilidad en los medios
porosos no saturados
9.5 Ecuación de la continuidad
9.6 Valores de los parámetros que definen el
flujo del agua en medios no saturados . .
9.7 Consideraciones sobre el flujo en medios no
saturados inertes y en medios no saturados
activos. Efectos osmóticos

9.8 Consideraciones sobre el flujo en fase vapor
9.9 Teoría elemental de la infiltración . . .
Capítulo 8.10
Movimiento del agua
en los medios permeables por fisuración
534
10.2 Comportamiento hidráulico de las rocas frac-
turadas 576
103 Heterogeneidad y anisotropía en los medios
fracturados 578
10.4 Movimiento del agua en los terrenos frac-
turados 579
Apéndice 8.1
Principios básicos
sobre las ecuaciones diferenciales
A.1.1 Introducción y definiciones 581
A.1.2 Interpretación geométrica elemental del ori-
gen de las ecuaciones diferenciales. . . . 581
A.1.3 Principios' de la resolución de las ecuacio-
nes diferenciales 582
A.1.4 Las condiciones en el origen y las condicio-
nes de contorno 583
A.1.5 Problemas de contorno con valores y fun-
ciones propiás (autovalores y autofunciones). 584
A.1.6 Notas sobre algunos de los métodos de reso-
lución directa de ecuaciones diferenciales,
de mayor interés en hidráulica subterránea. 584
A.1.6.1 Métodos directos simples . . . . 584
A.1.6.2 r Métodos de separación de variables. 584
A.1.6.3 Métodos de las transformadas inte-
561 A.1.6.4 Transformadas de Laplace. . , 586
grales lineales 586
A.1.6.5 Transformadas finitas de Fourier . 588
563 A.1.7 Notas sobre algunos de los métodos de reso-
563 lución indirecta de ecuaciones diferenciales,
de más interés en hidráulica subterránea. . 589
A.1.7.1 Método de superposición . . . 589
A.1.7.2 Método de las imágenes . . 589
A.1.7.3 Método de las funciones de Green. 590
A.1.8 Métodos numéricos y gráficos de resolución. 591
A.1.9 La función delta de Dirac 591
565
565
567 Apéndice 8.2
Principios de teorla vectorial de campos
568
570 A.2.1 Magnitudes escalares y vectoriales . . . . 593
A.2.2 Representación analítica de vectores. Repre-
570 sentación de Hamilton 593
A.2.3 Operaciones con vectores 593
A.2.4 Campos escalares y campos vectoriales 594
571 A.2.5 Superficies equipotenciales 594
572 A.2.6 Función potencial. Campos derivados de po-
573 tencial 594
535
537
539
540
545
548
550
552
553
553
554
556
557
558
559
559
561

indice de materias XXVI
A.2.7 Operador (Nabla). Operadores gradiente, di-
vergencia, rotacional y laplaciana . . . .
A.2.8 Los operadores diferenciales. Su invariancia.
A.2.9 Propiedades y significado físico del gra-
diente. Líneas de campo
A.2.10 Integral de un vector a lo largo de una línea
y de una superficie. Circulación y flujo
A.2.11 Teoremas de Gauss-Ostrogradski y de Sto-
kes. Propiedades y significado de la diver-
gencia y del rotacional
A.2.I2 Tubos de flujo
A.2.13 Trayectorias y líneas de corriente . .
A.2.14 Expresión de los operadores Grad, div, rot
y 72 en coordenadas cilíndricas y esféricas. 598
1.5 Magnitudes de uso frecuente en el estudio
595 de una captación. Captaciones completas e
596 incompletas 620
1.6 Concepto de régimen permanente y régimen
596 no permanente 624
1.7 Efectos de la anisotropía y heterogeneidad
597 de los acuíf eros reales 625
1.8 Concepto de caudal específieo y eficiencia
de un pozo 626
597 1.9 Campos de bombeo 627
598 1.10 Efectos de los límites de los acuíferos. . 627
598 1.11 Ensayos de bombeo y puntos de observación 627
1.12 Fórmulas básicas 628
Capítulo 9.2
Formulaciones elementales de la hidráulica
de pozos completos a caudal constante

2.1 Introducción e hipótesis de base 630

2.2 Pozo en un acuífero cautivo. Régimen esta-
cionario . . ........ . 630
600 2.2.1 Pozo en el centro de una isla circu-
lar y en un acuífero infinito. . . . 631
601 2.2.2 Casos en que el nivel es variable en
603 el contorno 632
2.2.3 Pozo excéntrico en una isla circular . 633
603 2.3 Pozo en un acuífero cautivo. Régimen no
permanente 634
604 2.4 Pozo en un acuífero semiconfinado. Régimen
605 estacionario 636
605 2.5 Pozo en un acuífero semiconfinado. Régimen
no permanente 639
606 2.6 Pozo en un acuífero libre sin recarga. Ré-
gimen permanente 640
2.6.1 Formulación general 640
2.6.2 Fórmulas para el cálculo de la altura
de la superficie de rezume . . . . 643
2.6.3 Corrección de Jacob 644

2.7 Pozo en un acuífero libre sin recarga. Ré-
gimen no estacionario 644
614 2.8 Pozo en un acuífero libre recargado unifor-
memente. Régimen estacionario 645
617 2.9 Pozo en un acuífero semilibre. Régimen esta-
617 cionario 647
Capítulo 9.3
Aspectos prácticos de la teoría general
de la hidráulica de pozos completos con
caudal constante y en régimen estacionario
619 3.1 Introducción
619 32 Pozo en un acuífero cautivo, en régimen
permanente
619 3.2.1 Cálculo de los descensos
3.2.2 Cálculo de caudales y del caudal es-
620 pecíf ico
648
648
648
649
Apén d ice 8.3
Funciones de variable compleja
y métodos de la teoría de funciones
A.3.1 Resumen de las propiedades de los números
complejos
A.3.2 Números complejos conjugados y funciones
armónicas conjugadas
A.3.3 La transformación conforme
A.3.4 Formas simples de transformación confor-
me
A.3.5 Transformación de la hodógrafa de veloci-
dades
A.3.6 Las funciones de Zhukovsky
A.3.7 La transformación de Schwarz-Christoffel
Bibliografía
Sección 9
HIDRÁULICA DE CAPTACIONES
DE AGUA SUBTERRÁNEA
Símbolos
0.1 Objetivos del tema
0.2 Introducción general
Capitulo 9.1
Conceptos fundamentales de la hidráulica
de captaciones de agua
1.1 Introducción
1.2 Recapitulación de conceptos fundamentales.
1.3 Recapitulación de parámetros fundamentales
de la hidráulica subterránea
1.4 Captaciones de agua subterránea. Embu-do
de bombeo

XXVII Indice de materias
3.2.3 Influencia del radio del pozo en el
caudal obtenido
3.2.4 Estimación del caudal específico a
partir de la transmisividad del acui-
fero
3.2.5 Perfil de descensos
3.2.6 Análisis de datos de ensayos de bom-
beo
33 Pozo en acuífero semiconfinado en régimen
permanente
3.3.1 Cálculo de los descensos
pecifico
3.3.3 Perfil de descensos
3.3.4 Análisis de los datos de bombeo. Mé-
todo de coincidencia de curvas . . .
3.4 Pozos en acuíferos libres en régimen per-
manente
3.4.1 Cálculo de los descensos
pecífico
34.3 Perfil de descensos de la superficie
libre
3.4.4 Análisis de datos de ensayos de bom-
beo

4.5 Pozo en un acuífero semiconfinado en régi-
650 men no permanente
4.5.1 Método de coincidencia de Walton-
Hantush
651 4.5.2 Métodos logarítmicos
652 4.6 Pozo en un acuífero libre en régimen no
permanente
Capitulo 9.5
Superposición de efectos e interferencia
de pozos completos
655 5.1 La ley de superposición
5.2 Cálculo de los descensos
5.2.1 En un punto cualquiera
656 5.2.2 En los pozos de bombeo
5.2.3 Descensos en áreas de bombeo uni-
658

forme ....... . . . .
658 5.3 Superposición de efectos en acuíferos libres.
5.4 Cálculo de los caudales, conocidos los des.
660 censos en un campo de bombeo . . . .
5.5 Consideraciones acerca de la distancia ópti-
661 ma entre pozos
5.6 Par de pozos de bombeo de igual caudal.
662 5.7 Pozo de recarga y pozo de bombeo de igual
caudal
652
654
654
655
676
676
679
681
684
684
684
685
685
686
687
688
689
690
Capítulo 9.4
Aspectos prácticos de la teoría general
de la hidráulica de pozos completos con
caudal constante y en régimen no estacionario
4.1 Introducción
4.2 Pozo en acuífero cautivo en régimen no per-
manente. Método de Theis
4.2.1 Cálculo de los descensos . . . .

4.2.2 Cálculo de los caudales y del caudal
específico
4.2.3 Perfiles de descensos
4.2.4 Curvas de descensos-tiempos . .
4.2.5 Análisis de ensayos de bombeo .
4.3 -Pozo en un acuífero cautivo en régimen no
permanente. Aproximación logarítmica de
lacob
4.3.1 Cálculo de los descensos . . . .
4.3.2 Cálculo de los caudales y del caudal
específico
4.3.3 Perfiles de descensos
4.34 Curvas de descensos-tiempos. .
4.35 Análisis de ensayos de bombeo .
4.3.6 Empleo del método de Theis y de la
aproximación logarítmica de Iacob
4.3.7 Descenso medio en un período de
tiempo
4.4 Otros métodos de valoración de cauchles es-
pecíficos y ensayos de bombeo
Capítulo 9.6
Recuperación de niveles después del cese
del bombeo en un I pozo
6.1 Introducción y formulación general. . . . 691
664 6.2 Cálculo de las características de un acuífero
cautivo a partir de los datos de recupera-
664 ción 692
664 6.3 Recuperación en acuíferos semiconfinados y
libres 694
6.4 Evolución de niveles en el campo de bom-
beo 695
6.5 Anomalías en la recuperación 695
Capítulo 9.7
Pozos en acuíferos limitados.
Teoría de las imágenes
671 7.2 Principio físico de la teoría de las imá-
671 genes 698
673 7.2.1 Acuífero con un borde rectilineo
673 permeable 698
7.2.2 Acuífero con un borde rectilíneo de
675 recarga 699
7.3 Pozo en las proximidades de un río . 699
675 7.3.1 Cálculo de caudales y descensos . 699
7.3.2 Curvas de descensos, tiempos y per-
676 files de descensos 702
665
666
.666
667
670
670

a.
indice de materias XXVIII
7.3.3 Ensayos de bombco
7.4 Pozo en las proximidades de un borde im-
permeable
7.4.1 Cálculo de caudales y descensos
7.4.2 Curvas de descensos-tiempos y perf
les de descensos
7.4.3 Ensayos de bombeo
7.5 Presencia de barreras en caso de acuífero
semiconfinado
7.6 Presencia de varias barreras
7.7 Barreras reales
7.8 Distancias a los límites en acuíferos cau
tivos
7.8.1 Un solo límite
7.8.2 Varias barreras
7.9 Localización del pozo imagen
7.10 Líneas de recarga de longitud finita y semi-
infinita
7.11 Volumen de agua tomada de un río por re-
carga inducida
7.12 Influencia de los límites en los ensayos de
recuperación
7.12.1 Límite de recarga
7.13 Pozo en el centro de un recinto circular con
límites impermeables
Capítulo 9.8
Efectos de drenaje diferido
y problemas asociados a los acuíferos libres
8.1 I ntroducción
8.2 Efectos del drenaje diferido en acuíferos
libres

8.3 Efecto del descenso de la superficie freática
8.4 Tendencias modernas respecto al drenaje di-
ferido
Capítúlo 9.9
Pozos incompletos
9.1 Introducción
9.2 Pozos incompletos en régimen permanente
9.2.1 Descenso en el pozo
9.2.2 Cálculo del caudal
9.2.3 Descensos en piezómetros
9.3 Efectos de la estratificación en pozos in-
completos
9.4 Pozos asimilables a un sumidero puntual
9.5 Pozos incompletos en régimen no perma-
nente
9.5.1 Formulaciones generales
9.5.2 Descenso en el pozo y caudal de bom-
beo
9.5.3 Descenso en puntos de observación
704 9.5.4 Notas sobre los efectos de los pozos
incompletos en las curvas de descen-
704 sos-tiempos
704 9.6 Valoración de ensayos de bombeo con pozos
incompletos
705 9.6.1 Régimen permanente. Perfiles de des-
706 censos-distancia
9.6.2 Régimen variable: Curvas de descen-
707 sos-tiempos
707 9.6.3 Recuperación en los pozos incomple-
716 tos
Capítulo 9.10
Acuíferos semiconfinados. Casos complejos
10.1 Consideraciones generales
10.2 Pozo en un acuífero semiconfinado por dos
720 acuitardos en régimen permanente .. .
103 Pozo en un acuíf ero semiconfinado debajo
721 de dos acuíferos en régimen permanente .
10.4 Sistema de dos acuíferos separados por un
724 acuitardo, con un pozo que penetra uno de
724 los acuíferos. Régimen variable
10.5 Acuífero entre un estrato impermeable y un
726 acuitardo a su vez limitado por otro estrato
impermeable. Régimen variable
10.6 Efectos en los niveles en acuíferos separa-
dos del de bombeo
Capitulo 9.11
Pozos en acuíferos reales
11.1 Introducción
728 11.2 Pozos en acuíferos anisótropos
735 11.2.1 Anisotropía en un plano vertical
11.2.2 Anisotropía en un plano horizontal
740 11.3 Pozos en acuíferos estratificados
11.3.1 Régimen permanente
11.3.2 Régimen variable
11.4 Acuíferos heterogéneos
11.5 Efectos de la existencia de heterogeneulades
en los niveles semiconfinantes
11.6 Acuíferos de espesor variable
11.7 Pozo en un acuífero inclinado con superficie
piezométrica horizontal
11.8 Efectos de cambios en las propiedades del
acuífero en las inmediaciones del pozo .
11.9 Acuíferos cautivos que pasan a libres.
751 11.10 Cambios de las propiedades del medio per-
meable
Capítulo 9.12
Pozos en aculf eros con flujo natural
759 12.1 Introducción
761 12.2 Acuífero cautivo en régimen permanente. 791
741
742
743
748
749
754
755
755
728
716
716
719
719
761
763
763
763
765
767
767
770
770
774
775
776
776
776
778
779
779
781
783
785
785
786
787
788
789
791

XXIX índice de materias
12.3 Acuífero cautivo de espesor constante en
régimen variable
12.4 Acuffero libre en régimen permanente
12.5 Régimen no permanente
12.6 Pozo de recarga y pozo de bombeo en un
acuífero con flujo natural
Capitulo 9.15
Pozos reales. Eficiencia de un pozo
y curvas características
15.1 Introducción
15.2 Origen del descenso observado en los pozos
de bombeo
15.3 Análisis del descenso en los pozos
15.3.1 Fórmula básica
15.3.2 Realización de los ensayos . .
15.3.3 Valoración de los resultados . .
15.3.4 Discusión de la ecuación de des-
censo
15.4 Eficiencia de un pozo
15.5 Curvas características
15.6 Curvas características en ausencia de pérdi-
das en el pozo

15.7 Curvas características en pozos reales . . .

15.8 Anomalías en las curvas características . .
15.9 Gráficos de descenso específico-tiempo . . 845
15.10 Efecto del relleno en los pozos 845
Capitulo 9.16
797 Captaciones de agua horizontales.
Drenes y galerías. Régimen estacionario
16A Introducción
16.2 Líneas de drenaje totalmente penetrantes de
gran longitud, con extracción de un caudal
constante en régimen estacionario . . . .
16.2.1 Acuífero cautivo y régimen estacio-
nario
16.2.2 Acufféro libre
16.2.3 Acuífero semiconfinado
16.2.4 Régimen estacionario con recarga
uniforme. Acuífero entre dos ríos .
16.2.5 Presencia de límites en el acuífero.
16.3 Líneas de drenaje parcialmente penetrantes
y de gran longitud, con extracción de un
caudal constante en régimen estacionario .
16.4 Dren horizontal de gran longitud y pequeño
diámetro
16.5 Drenes en acuíferos con flujo natural . .
16.6 Líneas de drenaje totalmente penetrantes de
longitud finita
Capitulo 9.17
Captaciones de ligua horizontales
en régimen no berrnanente
17.1 Introducción
17.2 Líneas de drenaje de gran longitud con ex-
tracción de un caudal constante y en régi-
men no estacionario ..... . . .
17.3 Líneas de drenaje de gran longitud a des-
censo constante
17.4 Régimen dinámico del agua subterránea en-
tre dos zanjas paralelas
17.5 Problemas relacionados con acuíferos libres.
17.6 Fluctuaciones periódicas de nivel en líneas
de drenaje de gran longitud . . . . . .
17.7 Caudales y régimen de base de ríos y fuen-
tes
Capitulo 9.18
Captaciones de drenes radiales
y líneas de pozos puntuales
18.1 Introducción
18.2 Caudales y descensos en un sistema de zan-
jas radiales en régimen estacionario.
18.3 Pozos de drenes radiales
18.4 Líneas de pozos
792
793
794
Capitulo 9.13
Bombeos en pozos de gran diámetro
13.1 Consideraciones generales 799
13.2 Bombeo en un pozo de gran diámetro cons-
truido en un material muy poco permeable. 799
13.3 Bombeo en un pozo de gran diámetro cons-
truido en un material permeable . . . 800
13.4 Influencia en la recuperación 803
Capitulo 9.14
Bombeos a caudal variable y discontinuo
14.2 Bombeos a caudal variable. Cálculo de des-
censos 805
14.3 Aplicación a ensayos de bombeo en acuífero
cautivo 809
14.4 Caudal variable por descenso de nivel en el
pozo 812
14.5 Ensayos de recuperación en pozos bombea-
dos a caudal variable 813
14.6 Extracción o introducción instantánea de
agua en un pozo. Cuchareo 815
143 Bombeos intermitentes. Bombeos cíclicos. . 818
14.8 Pozos con bombeo a descenso constante.
Pozos surgentes 822
825
825
826
826
827
829
834
838
839
839
840
842
846
847
847
848
849
850
853
853
854
857
859
861
861
863
865
870
873
874
876
877
878
880

Indice de materias XXX
Capitulo 9.19
introducción a la hidráulica de captaciones
en medios fracturados y al análisis estadístico
de datos de caudales de pozos
19.1 Introducción
19.2 Relación entre el acuífero fracturado y el
pozo
19.3 Productividad de los pozos en rocas frac-
turadas
19.4 Validez de los ensayos de bombeo en pozos
en rocas fracturadas

19.5 Efectos de capacidad en las grietas grandes
19.6 Efectos hidráulicos del desarrollo por acidi-
ficación en los terrenos calcáreos . . . .
19.7 Análisis estadístico de datos de caudales de
pozos
19.8 Profundidad óptima de los pozos en rocas
fracturadas y variación de la permeabilidad
en profundidad
21.5 Representación gráfica de los resultados . • 920
21.6 Valoración de los ensayos de bombeo . • 921
21.6.1 Principios generales 921
21.6.2 Valoración de datos en régimen esta-
cionario 921
21.6.3 Valoración de los descensos obteni-
dos en un punto de observación (ré-
882 gimen no estacionario) 923
21.6.4 Valoración de los descensos en fun-
889 ción del tiempo y de la distancia. . 927
21.6.5 Valoración de los ensayos de recu-
891 peración 929
893 21.6.6 Comentarios a la valoración de los
datos de descensos medidos en el
pozo de bombeo 929
21.6.7 Comentarios a las mediciones en
puntos de observación en acuíferos
superpuestos y en el propio acuífero. 930
21.7 Reproductividad de los ensayos de bombeo. 930
21.8 Análisis de ensayos de bombeo con calcu-
ladoras 930
882
893
894
900
Capitulo 9.20
Preparación y ejecución de ensayos de bombeo
20.2 Tipos de ensayos de bombeo y de aforos de
pozos 903
20.3 Selección del lugar del ensayo del bombeo 904
20.4 Conocimiento geológico del área afectada
por el bombeo 905
20.5 Características del pozo de bombeo. . . 906
20.6 Piezómetros y pozos de observación . . 906
20.7 Selección de la maquinaria y del caudal de
bombeo 907
20.8 Medida y ajuste del caudal de bombeo 909
20.9 Vertido del agua extraída 910
20.10 Medida de los niveles piezométricos . 910
20.11 Duración de los ensayos 911
20.12 Plan del bombeo y de las mediciones . 912
20.13 Partes de bombeo 913
20.14 Observaciones previas 914
20.15 Consideraciones generales 914
Capítulo 9.21
Valoración de ensayos de bombeo
en pozos a caudal constante
21.1 Introducción
21.2 Corrección de los datos de descensos . . .
212.1 Correcciones por influencias exter-
nas
21.2.2 Correcciones por influencias inter-
nas
21.3 Variaciones en el acuífero capaces de pro-
ducir anomalías en los ensayos de bombeo. 918
21.4 Fiabilidad de los valores de los descensos. 919
Apéndice 9.1
Funciones matemáticas sencillas
de uso frecuente en hidráulica
de captaciones de agua
A.1.1 Introducción

931
A.1.2 Funciones de error

931
A.1.3 Funciones de Bessel

931
A.1.4 Función de pozo para acuífero confinado 933
A.1.5 Función de pozo para acuífero semiconf i-
nado

935
A.1.6 Función Gamma 935
A.1.7 Función M 936
Apéndice 9.2
Tablas de las funciones de uso más frecuente
en la hidráulica de captaciones de agua
Apéndice 9.3
Métodos especiales de análisis de datos
de ensayos de bombeo en pozos completos
Método de la tangente o de Chow. . . . 954
Cálculo de la transmisividad conociendo el
caudal específico o el descenso en un mo-
mento dado de un bombeo a caudal cons-
tante (método de Ogden) 956
Método del cociente . . . . 958
Método semilogarítmico de análisis de ensa-
yos de bombeo en acuíferos semiconfinados
en régimen no permanente (método de Han-
tush) 960
A.3.1
916 A.3.2
916
916
A.3.3
917 A.3.4

Indice de materias
Método de superposición para el análisis de
ensayos de bombeo en acuíferos semiconfi- -
nados Si régimen no permanente (método
de Hantush) 962
Apéndice 9.4
Demostración de la validez de la fórmula
de Dupuit para el cálculo de los caudales
Apéndice 9.5
Método gráfico para analizar los datos
de ensayos de bombeo escalonados
Apéndice 9.6
Determinación de la permeabilidad
mediante ensayos en sondeos de pequeño
diámetro y catas en el terreno
A.6.I Generalidades 969
A.6.2 Ensayos Lefranc 969
A.6.3 Ensayos Lugeon 970
A.6.4 Método de Gilg-Gavard 971
A.6.5 Ensayos del United States Bureau of Recla-
mation y otros 972
A.6.6 Ensayos varios 974
A.6.7 Ensayos de producción 977
A.6.8 Comentarios acerca de los ensayos de per-
meabilidad piezométricos 980
Apéndice 9.7
Determinación de la porosidad
de un ensayo de bombeo
Apéndice 9.8
Consideraciones sobre la respuesta
de los piezómetros
Apéndice 9.9
Sistemas de medición del nivel piezométrico
en los sondeos y captaciones de agua
AS.! Introducción 988
A.9.2 Casos que pueden presentarse 988
A.9.3 Sistemas de medición 989
A.9.3.1 Sistemas manuales eléctricos . . 989
A.9.3.2 Sistemas manuales acústicos . . 990
A.93.3 Sistemas manuales manométricos de
presión (línea de aire) 991
A.9.3.4 Sistemas manuales de flotador o
por pérdida de tensión 992
A.93.5 Otros sistemas manuales . . . 993
A.9.3.6 Sistemas automáticos no inscripto-
. res o limnímetros 993
A.9.3.7 Sistemas automáticos inscriptores o
limnígrafos 994
Bibliografía 995
Sección 10
HIDROGEOWAMICK
Símbolos 1005
0.2 Breve bosquejo histórico . . 1007
Capítulo 10.1
Aporte de sales y fenómenos modificadores
1.2 Sales solubles que pueden ser aportadas por
los diferentes tipos de rocas 1008
1.2.1 Rocas ígneas y ataque de los silicatos 1008
1.2.2 Rocas metamórficas 1009
1.2.3 Rocas sedimentarias 1010
1.3 Origen y propiedades geoquímicas de las
sustancias disueltas en las aguas subterrá-
neas 1010
1.3.1 Aniones 1011
1.3.2 Cationes 1012
1.3.3 Gases disueltos 1012
1.4 Los fenómenos modificadores 1012
1.4.1 Reducción de sulfatos y de hierro . 1013
1.4.2 Intercambio iónico 1013
1.4.3 Fenómenos de oxidación-reducción 1015
1.4.4 Concentraciones y precipitaciones. 1015
1.4.5 Efecto combinado de los efectos mo-
dificadores 1016
1.4.6 Hidrogeoquímica en rocas carbonata-
das 1016
1.5 Efectos de los fenómenos químicos en las
permeabilidades 1018
Capitulo 10.2
Evolución geoquímica de las aguas
en los acuíferos
2.2 La adquisición de sales durante la infiltra-
ción 1019
2.2.1 Concentración del agua de lluvia . 1019
2.2.2 Incremento de salinidad 1020
2.3 El agua freática en las zonas de regadío . 1021
2.4 El movimiento del agua subterránea y su
composición química ...... . . 1022
2.5 Evolución de la composición química de un
agua de circulación regional 1023
2.6 Acción de los fenómenos modificadores en
zonas costeras 1024
2.7 Interés de algunas relaciones entre iones di-
sueltos. Indices hidrogeoqufmicos . . . . 1024
2.8 Relaciones entre geología, litología y compo-
sición de las aguas subterráneas 1027

3
3
.,D
1064 3
1064
)
1065
1065
1066
1066
1066
1069
1069
1071
1073
1074
1075
1075
Indice de materias
2.8.1 Relaciones litologfa-composición de
las aguas subterráneas 1027
2.8.2 Relaciones geología-geomorfología-
composición de las aguas subterrá-
neas. Tiempo de permanencia . . . 1027
2.8.3 Variaciones laterales y verticales de
la composición química del agua. Es-
tratificación hidroquímica . . . 1027
2.8.4 Estudio en laboratorio de las rela-
ciones roca-agua 1029
2.8.5 Interés y significado de los elementos
menores y de los elementos traza 1030
2.9 Variaciones temporales en la composición
del agua subterránea 1031
2.10 Clasificación de las aguas subterráneas por
su origen y tiempo de contacto con el acuf-
fero. Origen de las salmueras naturales 1032
2.11 Determinación de parámetros hidrológicos a
partir de datos químicos 1034
2.11.1 Notas generales 1034
2.11.2 Determinación de la infiltración por
balance de cloruros 1034
2.11.3 Separación de la componente subte-
rránea en el análisis de hidrogramas. 1035
2.11.4 Determinación del caudal de fuentes
salinas sumergidas 1036
2.11.5 Estudio de mezclas de aguas 1036
2.11.6 Balances químicos 1036
Capítulo 10.3
Técnicas de estudio
3.2 Representación gráfica de las características
químicas y su utilidad 1037
3.3 Diagramas hidroquímicos 1037
3.3.1 Diagramas columnares. Diagramas de
Collins 1037
3.3.2 Diagramas triangulares. Diagrama de
Piper 1038
3.3.3 Diagramas circulares 1041
3.3.4 Diagramas poligonales y radiantes
Diagrama de Stiff modificado . . 1041
3.3.5 Diagramas de columnas verticales.
Diagrama de columnas verticales loga-
rítmicas de Schoeller-Berkaloff . . 1042
3.3.6 Diagramas bidimensionales de disper-
sión 1044
3.4 Diagramas de frecuencias 1045
3.5 Análisis químicos representados en función
de variables no químicas 1046
3.5.1 Hidrogramas 1046
3.5.2 Curvas de relación de calidad química
con otras variables hidrológicas 1046
3.5.3 Perfiles geoquímicos 1046
XXXII
3.6 Mapas hidrogeoquímicos 1046
3.7 Empleo de los diagramas y gráficos 1047
3.8 Clasificación de las aguas 1058
3.8.1 Objeto 1058
3.8.2 Clasificaciones simples 1058
3.8.3 Clasificaciones geoquímicas . . . 1059
3.9 Clasificación mediante diagramas y planos 1063
Capítulo 10.4
Temperatura del agua.
Aguas minerales y aguas termales
4.1 Introducción
42 Aguas minerales en general y sus tipos
4.3 Notas históricas sobre las aguas minerales y
termominerales
4.4 Efectos medicinales
4.5 La temperatura de las aguas subterráneas
4.5.1 Origen
4.5.2 Fluctuaciones en la temperatura del
agua
4.5.3 Aporte de calor interno. Gradiente
geotérmico
4.6 Relación entre el gradiente geotérmico y la
temperatura del agua subterránea . . .
4.7 Áreas geotérmicas y sistemas geotérmicos e
hidrotermales
4.8 Geoquímica de las áreas geotérmicas e hi-
drotermales
4.9 Indicadores geoquímicos de la temperatura
prof unda
4.10 Formaciones asociadas a las aguas minerales
y termominerales
4.11 Composición de las aguas minerales y ori-
gen de las sales disueltas
Apéndice 10.1
Datos geoquimicos
A.1.1 Composición de las rocas de la corteza te-
rrestre 1078
A.1.2 Composición del agua del mar
°7
A.1.3 El agua de Iluvia 110788

A.1.4 Aporte de sales por el polvo atmosférico 1082
A.I.5 Los ciclos geoquímicos 1082
Apéndice 10.2
Flujo térmico en los acuíferos
A.2.I Planteamiento de la ecuación de la continui-
dad en un medio permeable con agua en
movimiento y sometida al gradiente geotér-
mico 1084
A.2.2 Acuífero horizontal con flujo constante y
temperatura uniforme en su sección y en ré-
gimen permanente 1085

XXXIII

Indice de materias
A.2.3 Acuífero inclinado con flujo constante, tem-
peratura uniforme en su sección y en régi-
men permanente
Apéndice 10.3
Energía geotérmica
A.3.1 Prospección y exploración de sistemas geo-
térmicos
A.3.2 Producción de energía geotérmica . . . •
A.3.2.1 Situación actual y costes . . .
A.3.2.2 Aspectos técnicos

A3.2.3 Sistemas de producción de energía
A.3.3 Otros usos de la energía geotérmica . .
A.3.4 Obtención de productos químicos . . .
Bibliografía
Sección 11
RELACIÓN ENTRE
LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Y LAS AGUAS SUPERFICIALES
Símbolos
Capítulo 11.1
Los manantiales
Capítulo 11.2
Relaciones entre las escorrentías
superficial y subterránea
2.1 Introducción
2.1.1 Generalidades
2.1.2 Definiciones y conceptos básicos .
2.2 Tipos de conexión hidráulica entre los ríos
y los acuíferos de su cuenca 1121
2.3 Influencia de las características geológicas
de la cuenca en el régimen de un río . . 1122
2.4 El almacenamiento de agua en las riberas . 1124
2.5 Estimación del componente subterráneo en
la escorrentía total de una tormenta . . 1129
2.5.1 Métodos basados en la descomposi-
1091 ción del hidrograma 1129
2.5.2 Métodos basados en el estudio de la
composición química de las aguas. . 1131
2.6 Relación entre la escorrentía subterránea y
los niveles piezométricos de la cuenca . . 1132
2.7 Métodos de estimación de la escorrentía sub-
terránea anual 1134
2.7.1 Separación de los componentes en el
1099 hidrograma 1134
2.7.2 Análisis de la duración de caudales 1138
2.7.3 Métodos geohidrometeorológicos . 1138
2.8 Interés práctico de la determinación de la
escorrentía subterránea 1139
1086
1088
1089
1089
1090
1091
1091
1091
1120
1120
1120
1.2 Clasificación de los manantiales 1101
1.2.1 Criterios de clasificación 1101
1.2.2 Tipos representativos de manantiales 1102
1.3 Causas de la fluctuación del caudal de los
manantiales 1105
1.4 Expresiones matemáticas del caudal de des-
carga de un acuífero en régimen no influen-
ciado 1106
1.4.1 Generalidades 1106
1.4.2 Acuífero libre con desagüe a nivel
variable 1107
1.4.3 Acuífero cautivo o acuífero libre, de
espesor considerable y desagüe a nivel
constante 1109
1.4.4 Relaciones entre el volumen de agua
de un embalse subterráneo y su cau-
dal de descarga 1112
1.4.5 Hidrogramas compuestos correspon-
dientes a la descarga conjunta de va-
rios embalses subterráneos . . . 1114
1.5 Expresiones matemáticas del caudal de des-
carga de un acuífero en régimen influen-
ciado 1115
1.5.1 Ecuación general 1115
1.5.2 Aplicación a acuífero libre con—sime-
tría paralela 1115
Capitulo 11.3
Modificaciones introducidas por la acción
del hombre en las relaciones
aguas superficiales-aguas subterráneas
3.2 Influencia de las obras hidráulicas en el ré-
gimen de las aguas subterráneas 1140
3.2.1 Modificaciones debidas a cambios en
el régimen de los caudales del río. . 1141
3.2.2 Modificaciones debidas a cambios en
el nivel de ríos y lagos 1141
3.3 Influencia de los bombeos o recargas en el
régimen de ríos y manantiales 1143
3.3.1 Consideraciones generales . . . 1143
3.3.2 Variación del caudal del río debida a
la recarga o descarga inducida me-
diante pozos en los sistemas acuífero-
río 1144
3.3.3 Variaciones del caudal de un manan-
tial debidas a los bombeos . . 1151
3.3.4 Problemas debidos a los excedentes
de riego 1152
Bibliografía 1154

Sección 1
Conceptos geológicos básicos
de aplicación en Hidrología
ANDRES GALOFRE
Licenciado en C. Geológicas

Sumario
Capítulo 1.1 Los materiales: rocas plutónicas, volcánicas y metamórficas.
Capítulo 1.2 Los materiales: sedimentos y rocas sedimentarias.
Capítulo 1.3 Estratigrafía y geología histórica.
Capítulo 1.4 La disposición de los materiales: tectónica.
Capítulo 1.5 Mapas geológicos.
Apéndice 1.1 Fotogeologia.

1.0 INTRODUCCIÓN GENERAL
DE LA SECCIÓN
El hecho de incluir en esta obra una primera sección
dedicada íntegramente a los conceptos geológicos que
tienen una aplicación directa en Hidrología, en particu-
lar la subterránea, no es un hecho casual. Realmente,
además del gran interés, especialmente económico, del
estudio geológico de la parte más superficial de la cor-
teza en cuanto a localización de minerales y/o sustan-
cias útiles al hombre (carbón, arcillas, petróleo, uranio,
etcétera) o en su aspecto de aplicación práctica, (la
Geología en relación con las obras públicas: autopistas,
presas, canales, etc.), todas las ramas del saber geoló-
gico, consideradas desde un punto de vista estrictamente
científico, tienden a solucionar al hombre actual algu-
nas de las innumerables incógnitas del mundo en que
vivimos, que por una ausencia de reflexión o preocu-
pación pasan totalmente desapercibidas a éste. Así por
ejemplo, el origen o formación del propio planeta Tie-
rra, la disposición o estructura interna de éste (¿cuál
es la naturaleza de los materiales existentes bajo la su-
perficie terrestre?, ¿qué existe en el propio centro del
planeta?), su relación con los movimientos sísmicos,
la diferente disposición de las capas del terreno en los
distintos lugares de una región o país, la propia distri-
bución geográfica de las zonas montañosas y de las
llanuras, etc., son cuestiones a las cuales la Geología,
o sus divisiones más importantes, pretende dar una
explicación lógica y racional, es decir, que esté, de
acuerdo con el resto de los procesos naturales que se
realizan en el planeta.
En este amplio sentido, se podría definir a la Geolo-
gía como la ciencia que estudia todos aquellos fenóme-
nos naturales, excepto los de tipo biológk, así como
su origen e interrelaciones mutuas, que se producen en
el planeta Tierra, ya sea bajo la superficie terrestre, o
en ella misma.
Esta definición origina una gran diversidad de disci-
plinas relacionadas en mayor o menor grado con la
Geología, que obliga por lo tanto a una gran especia-
lización del científico que se interesa por ella como
pueden ser la Paleontología, Mineralogía, Geofísica,
Tectónica, Biología, Astronomía, Petrología, Geomorfo-
logía, etc.
Entonces cabe preguntarse qué relación existe entre
una ciencia tan profusamente relacionada con otras ra-
mas del saber humano con la Hidrología subterránea.
La explicación cld esta cuestión se encuentra en la con-
sideración de que el medio físico donde se realizan
todos los fenómenos de la Hidrología subterránea son
ambientes netamente geológicos, significando con ello
que las aguas subterráneas se mueven en el interior de
formaciones litológicas, o rocas, cuyo estudio geológico
previo es fundamental para la adecuada comprensión de
los problemas que se plantean en la fase posterior o de
Hidrología subterránea propiamente dicha.
Desde otro punto de vista la propia significación eti-
mológica del vocablo acuífero (del latín aqua = agua y
f ero = llevar) nos sugiere asimismo la idea de que
aquéllos se localizan en masas rocosas que llevan o con-
tienen agua, por lo cual parece asimismo racional tener
unas ideas básicas sobre la estructura geológica de la
región, así como de la naturaleza de los materiales en
ellas existentes, antes de comenzar un estudio o tra-
bajo hidrogeológico sobre dicha región.
Pero además, no solamente la geología es la base ini-
cial del conocimiento de las aguas subterráneas de una
zona sino que condiciona el funcionamiento de los acuí-
feros de la misma, en cuanto a la distribución de mate-
riales permeables y/o impermeables, fallas, fracturas,
afloramientos del zócalo, etc., ya que pueden influir

1•4 Geología aplicada a la Hidrología 4
sobre el comportamiento del acuífero considerado. Así,
por ejemplo, con un mapa de situación de los materiales
permeables en superficie, se puede estimar siquiera muy
a grosso modo la recarga directa que Ilega a dichos
materiales procedentes de las precipitaciones. En otros
casos, por ejemplo, en acuíferos de tipo aluvial bordea-
dos por formaciones menos permeables, el conocimien-
to de la superficie piezométrica de los mismos se faci-
lita, a su vez, con el conocimiento de las formaciones
limitantes y sus características hidrológicas, ya que per-
mitirá trazar las curvas isopiezas de una forma u otra.
Ahora bien, generalmente, no es necesario un cono-
cimiento a fondo, profundo, muy detallado, sobre las
características geológicas de una zona para realizar su
estudio hidrogeológico, ya que no se trata de conocer
la estratigrafía de la zona, distinguiendo capas de un
metro o menos de espesor, ni de conocer por medio de
un mapa geológico a escala 1/5000 la distribución de
los materiales permeables e impermeables, ni de saber
si el acuífero que se está investigando pertenece al
luteciense medio, o al vindoboniense inferior. Por lo
general, un conocimiento no demasiado detallado de
los rasgos geológicos más importantes (estructura, lito-
logía de los terrenos) contenidos en mapas a escala
1/50 000 ó 1/25 000 suele ser suficiente, aunque, desde
luego, existen ocasiones en que es preciso recurrir a
mapas especiales o la cartografía muy detallada para
resolver problemas delicados.
Así pues, y en este sentido, se podría hablar de una
geología aplicada a las aguas subterráneas y de ahí que
el título de la sección no sea simplemente «Geología»,
sino «Conceptos geológicos básicos de aplicación a la
Hidrología».
Siguiendo pues los criterios anteriores, en los capítu-
los que integran la presente sección se da una visión
general y simplificada de aquellos fenómenos geológicos
que tienen gran trascefidencia en la Hidrología subterrá-
nea, sin descender a detalles de importancia secundaria,
que si bien son muy interesantes para el geólogo puro
o especialista en cualquiera de sus ramas, el hidrogeó-
logo experimentado pasaría por alto. De esta forma el
lector que desee profundizar en cualquiera de los temas
aquí tratados hallará suficiente información en la biblio-
grafía citada y en cualquier tratado de Geología espe-
cial i zad a .
En este sentido, el lector de formación eminentemente
geológica hallará muy simplista el contenido de los
próximos capítulos, pero no así aquel cuya formación
sea fundamentalmente físico-matemática.
La sección está dividida en cinco capítulos y un apén-
dice. Los dos primeros tratan de los materiales que
forman la corteza terrestre desde el punto de vista
estático (rocas plutónicas, volcánicas y metamórficas en
el primero y rocas sedimentarias en el segundo). El ter-
cero contiene unas ideas muy generales sobre los con-
ceptos básicos de la Estratigrafía y Geología histórica,
el cuarto menciona las modificaciones que suf ren las
formaciones geológicas debido a las fuerzas que actúan
en la corteza (pliegues y fallas) y el quinto está dedi-
cado a comentar los aspectos más importantes de los
mapas geológicos. Finalmente, en el apéndice se comen-
ta el empleo de la fotografía aérea como moderno
auxiliar de la geología.

Capítulo 1.1
Los materiales: rocas plutónicas,
volcánicas y metamórficas
1.1 LA CORTEZA TERRESTRE
El tercer planeta del sistema solar, en orden de dis-
tancia al Sol (150 millones de kilómetros, aproximada-
mente) es el denominado Tierra, siendo su forma casi
esférica.
Sus características físicas principales son las siguien-
tes:
(Emmons et al, 1963, pág. 14; Bellair y Pomerol, 1968,
pág. 4 y Lvovitch, 1967, y Nace. 1969)
Circunferencia media
Diámetro medio
.. ....
Volumen .
Superficie
40 009 km
12 742 km
1083 • 10' km'
510 • 10' km'
Masa o peso 5 6 • lOn tm
Densidad media global 5,5 g/cm'
Superficie de los continentes • 148,9 106 km'
Superficie de los océanos . • 361,1 • 106 km'
Volumen de tos océanos . • 1,3722 • 10' km'
Masa de los océanos 1 422 • 10" tm
Masa de la atmósfera . . 5,098 • 10" tm
Masa del hielo actual 335 • 10" tm
Volumen del hiélo actual . 36 • 106 km'
Pero de este enorme globo terráqueo al hombre sólo
le es dado conocer directamente la parte más externa
de la misma, en un espesor de unos kilómetros (la per-
foración más profunda realizada hasta la fecha, alcanza
unos 6879 metros de profundidad según Landes (1963,
pág. 45). El resto, hasta los 6371 kilómetros que median
entre el nivel del mar y el centro de la Tierra, sólo es
conocido a través de informaciones sísmicas y deduc-
ciones de tipo geofísico y geoquímico.
Los movimientos sísmicos o terremotos son el resul-
tado de la propagación de las ondas o vibraciones que
se producen en el interior del globo terrestre como con-
secuencia de enormes tensiones que sobrepasan el límite
de deformación elástica o plástica, produciendo bruscas
roturas (Meléndez y Fúster, 1969, págs. 46 y siguientes).
El registro gráfico de estas ondas, o sismogramas,
clasificadas en longitudinales, primarias u ondas «P»
y transversales, secundarias u ondas «S» según sea su
velocidad de propagación por el interior de la Tierra,
y que se obtienen en aparatos especiales (sismógrafos)
permite determinar el punto exacto donde se inició el
movimiento sísmico, así como las velocidades de propa-
gación de cada tipo en las diversas profundidades.
Con estos registros, se ha pedido determinar que fa
Tierra es un planeta con una estructura zonal concén-
trica, compuesta de •tres capas principales: capa exte-
rior o litosfera que también recibe el nombre de cor-
teza, manto o capa intermedia y núcleo central (fig. 1.1).
En dicha figura se aprecian perfectamente una serie de
discontinuidades muy acusadas que ponen de relieve
las zonas de contacto o tránsito de una capa a otra.
La más importante es la que se halla a menor pro-
fundidad llamada discontinuidad de Mohorovi/ic, situa-
da a unos 50 km bajo la superficie terrestre, aunque
esta profundidad varía según la distribución de océanos
y masas continentales, que separa la corteza del manto
intermedio. Hacia los 2900 km se halla ya la capa más
externa del núcleo, determinada perfectamente por una
gran disminución en la velocidad de las ondas «P» y
por la ausencia de propagación de las ondas «S», dis-
continuidad llamada de Gutemberg o de Gutemberg-
Wiechert por otros autores (Bellair y Pomerol, 1968,
página 25).
No obstante, la existencia de otras discontinuidades
de segundo orden, como la que parece existir a los
5100 km de profundidad que separaría el centro del
núcleo (o nucleolo en la nomenclatura de algunos auto-
res) del resto del mismo, pone de manifiesto que las

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