Este documento trata sobre hidrología general y aguas subterráneas. Explica que el agua subterránea representa una fracción importante del agua en los continentes y se aloja en acuíferos debajo de la superficie terrestre. También describe los diferentes tipos de acuíferos, como acuíferos libres, confinados y semiconfinados. Además, presenta conceptos como conductividad hidráulica, transmisividad, porosidad y ley de Darcy, que son fundamentales para comprender el movimiento del

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1 HIDROLOGIA GENERAL
AGUAS SUBTERRANEAS
El agua subterránea representa una fracción importante de la masa
de agua presente en los continentes, y se aloja en los acuíferosbajo la
superficie de la Tierra. El volumen del agua subterránea es mucho más
importante que la masa de agua retenida en lagos ocirculante, y aunque menor
al de los mayores glaciares, las masas más extensas pueden alcanzar millones
de kilómetros cuadrados (como el Acuífero Guaraní). El agua del subsuelo es un
recurso importante y de este se abastece a una tercera parte de la población
mundial,1 pero de difícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la
sobreexplotación.
Por agua subterránea se entiende el agua que ocupa todos los vacíos del
estrato geológico, comprende toda el agua que se encuentre por debajo del
nivel freático. El agua subterránea es de gran importancia, especialmente en
aquellos lugares secos, donde el escurrimiento se reduce mucho en algunas
épocas del año. El agua subterránea provienen de la infiltración directa en el
terreno de las lluvias o nieves, o indirectas de ríos o lagos.
La infiltración es el proceso por el cual el agua penetra en las capas superiores
del suelo, mientras que la percolación es el movimiento del agua en las capas
del subsuelo. Si el nivel del agua superficial está por encima del nivel freático,
(influente) se produce un aporte a las aguas subterráneas. Por el contrario, si el
nivel de las aguas superficiales, está por debajo del nivel freático (efluente) se
produce un aporte a las aguas superficiales, es por esto que se tienen las
corrientes perennes, a pesar de que no se produzca precipitación.

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CLASIFICACION DE ACUIFERO
Acuífero libre:
Llamado también acuífero freático o capa freática es una formación permeable
saturada limitada en su parte inferior por una capa impermeable. Y la superficie
está limitada por el nivel piezométrico.
Acuífero confinado:
Es una formación permeable completamente saturada de agua y cuyos limites
superior e inferior son capas impermeables. La presión del agua, es
generalmente mayor que la atmosférica, por tal razón el agua en pozos que
penetran en tales acuíferos permanecen por encima del nivel superior de las
capas permeables.

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Acuífero semiconfinado:
Es una formación permeable saturada cuyo limite superior esta constituido por
una capa semipermeable y cuyo limite inferior puede ser una capa inpermeable
o semipermeable
Acuífero semilibre:
En realidad se trata de una formación casi semiconfinada, en la cual la
conductividad hidráulica de la capa semipermeable es tan grande que la
componente horizontal de flujo de esta capa no puede ser despreciable.
CONSTANTES HIDROGEOLOGICAS

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1. Conductividad hidraulica (k)
Constante que define la capacidad del medio poroso para transmitir el agua a
través del mismo. Se define como la capacidad de infiltración que se presenta
en un medio saturado, cuando el gradiente hidráulico es igual a la unidad.
v = ki
Si i= 1
Entonces v = k
Generalmente se mide en m/dia o cm/hora.
K varia en función de su viscosidad y densidad del mismo
2. Transmisividad (T)
Es el producto de la conductividad hidráulica por el espesor del acuífero,
considerando el flujo básicamente horizontal:
T = KD
Dónde:
T= transmisibilidad(m2
/dia,cm2
/hora)
K=conductibilidad hidraulica
D= espesor del acuefero en (m o cm)
3. Porosidad (n)
La relacion del volumen de huecos al volumen total del terreno que los
contiene.
n = 100
w
v
Donde
n: porosidad en porcentaje
W:volumen de agua requerida para saturar todos los huecos
V:volumen total de la roca o suelo
4. Retención especifica (Sr)
Se define como la cantidad de agua retenida contra la gravedad por la fuerza
de retención de los pequeños cuando la :
S+Sr = n
Dónde:
n: porosidad total (%)

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5 HIDROLOGIA GENERAL
S: porosidad drenable (%)
Sr: retencion especifica(%)
5. Resistencia hidraulica o resistencia vertical (C)
Es la resistencia que se opone al flujo vertical, es una
propiedad especifica de los acuíferos semiconfinada.
6. Factor de fuga o drenancia (λ)
Determina la distribución de la fuga dentro del
acuífero semiconfinado, es decir determina el origen del agua extraída de un
pozo que alcanza el acuífero.
El factor λ tiene la dimensión de una longitud (L)y es expresada generalmente
en (m).
Para un acuífero semiconfinado:
λ = √KDC
Para un acuífero semiconfinada doble:
λ = √
KDC1C2
C1+C2
.
MOVIMIIENTO DEL AGUA A TRAVEZ DEL SUELO
Potencial o carga total (Φ):
Llamado también carga hidráulica, carga piezométrico o carga total. Es el
trabajo necesario para mover una cantidad unitaria de agua.
∅ = Z +
P
γ
+
v2
2g
Considerando que bajo condiciones generales, la velocidad del flujo subterráneo
es frecuentemente baja, y la componente cineta que es proporcional al
cuadrado de la velocidad puede despreciarse quedando:
∅ = h = Z +
P
γ
Potencial del agua en la zona saturada:
Es la elevación a la que el agua ascendería en un tubo abierto , cuyo extremo
coincidiera con el punto en cuestión.
LEY DE DARCY

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6 HIDROLOGIA GENERAL
Henry Darcy en 1856 formula la ley fundamental que describe el movimiento
del agua de la zona saturada a través del suelo.
Q = KA
∅1+∅2
L
Donde:
Q: volumen de agua que atraviesa la muestra por unidad de tiempo
A: área de la sección transversal
L: longitud de la muestra
∅1, ∅2: potenciales en los puntos 1 y 2
K: conductibilidad hidráulica la cual depende de la naturaleza de la arena y del
GRADIENTE HIDRAULICO
Se define como el cociente entre la diferencia de carga entre dos puntos y la
distancia medida a lo largo de la línea de corriente de flujo entre esos dos
puntos..
i =
∅1+∅2
L
Donde:
L: longitud de la muestra
∅1, ∅2: potenciales en los puntos 1 y 2
i: gradiente hidráulico.
FLUJOS A TRAVEZ DE SUELOS ESTRATIFICADOS
A. Flujo de agua paralelo a la dirección de la estratificacion.
Donde el agua fluye en dirección horizontal a través de tres capas que tienen
una conductividad hidráulica diferente y distinto espesor.
Q1 = K1xD1x1xi = K1D1i
Q2 = K2xD2x1xi = K2D2i
Q3 = K3xD3x1xi = K3D3i
Siendo el caudal total:
Qt = Q1 + Q2 + Q3
B. Flujo de agua perpendicular a la dirección de la estratificación.
El agua fluye verticalmente en sentido descendente a través de un perfil de
suelo, constituido por horizontes de diferentes espesores.
La descarga entre los puntos 1 y 2 es:

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Q = K1x1x
∅1 − ∅2
D1
Y asi para todos los estratos, de donde se deduce el caudal total:
Q =
∆∅
∑
D
K
HIDRAULICA DE POZOS
Un pozo para abastecimiento de agua es un hueco profundizado en la tierra
para interceptar acuíferos o mantos de aguas subterráneas
Poso excavado
Poso taladrado
Poso a chorro
Poso clavado
Poso perforado
FLUJO NO PERMANENTE
Metodo de theis
Metodo de Jacobo
METODO DE THEIS
Condiciones para acuífero confinado:
No existen recargas anteriores
El acuífero es homogéneo e isótropo en cuanto a su K
El acuífero es infinito
El pozo de bombeo tiene diámetro cero, y es completo
El agua que se bombea produce inmediato descenso de nivel, el flujo del agua
es radial y no tiene componentes verticales
El caudal Q es constante
METODO DE JACOB
El método de Jacob es un caso particular de Theis. Permite calcular T, S y
además el tiempo inicial de bombeo (to). A diferencia de Theis, no se utilizan
superposiciones de gráficos. Tampoco se obtiene curva, sino una recta obtenida
por los valores de descensos versus el tiempo.

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8 HIDROLOGIA GENERAL
LOS MEJORES METODOS PARA LA DETERMINACION DE AGUA
SUBTERRANEA SON
LOS METODOS DE THEIS,
PAPADOPULUS Y COOPER,
THIEM Y CHEN
YA Q SON LOS METODOS QUE MAS VARIABLES REQUIEREN PARA LA
RELIALIZACION DE SUS CALCULOS Y POR ENDE ESTO NOS LLEVA A
RESULTADOS MAS FIABLES.