Un enfoque nuevo y más general de la hidráulica subterránea

Abstract

Hasta hace muy poco tiempo se ha considerado que la ley de Carey, es la ley básica de la hidráulica subterránea. La aplicación de esta ley, que establece una correspondencia lineal entre velocidad y gradiente hidráulico, al caudal que se produce en acuíferos de gran conductividad hidráulica, como son los acuíferos kársticos cubanos, ha dado lugar a contradicciones, que indican la necesidad de formular una no -ley lineal para analizar correctamente la hidráulica de estos acuíferos. La nueva ley debe ser general, incluyendo el flujo lineal como caso particular, y debe poder expresarse en términos de propiedades hidráulicas del medio, fácilmente medibles en campo. Las Investigaciones que relata el autor han dado respuesta al problema, encontrando además que, al estudiar el flujo no lineal, se debe tener en cuenta una nueva propiedad de los acuíferos, que denomina rugosidad equivalente, y que sirve para caracterizarlos. junto con las propiedades ya conocidas. La ley establecida ha permitido formular una nueva base teórica para la hidráulica subterránea, que ha permitido, entre otras cosas, interpretar cualitativa y cuantitativamente procesos que hasta ahora no habían sido explicados satisfactoriamente; establecer nuevos criterios para definir los regímenes de caudales y sus límites; presentar una nueva imagen del flujo a los pozos; deducir nuevas ecuaciones que describen por primera vez el flujo no lineal en función de las propiedades del acuífero, y dar un nuevo enfoque general a la hidráulica subterránea, que trata como casos particulares los ya conocidos en la literatura. Until very recently it has been considered that the law of Carey, is the basic law of the underground hydraulics. The application of this law, which establishes a linear correspondence between speed and hydraulic gradient, to the flow that occurs in aquifers of great hydraulic conductivity, such as the Cuban karstic aquifers, has given rise to contradictions, which indicate the need to formulate a non-linear law to correctly analyze the hydraulics of these aquifers. The new law should be general, including linear flow as a particular case, and should be able to be expressed in terms of hydraulic properties of the medium, easily measurable in the field. The Investigations that the author reports have given answer to the problem, finding also that, when studying the non-linear flow, it is necessary to have in a new property of the aquifers, which it calls equivalent rugosity, and that serves to characterize them together with the properties already known. The established law has allowed to formulate a new theoretical basis for underground hydraulics, which has made it possible, among other things, to interpret qualitatively and quantitatively processes that until now had not been satisfactorily explained; establish new criteria to define flow regimes and their limits; present a new image of the flow to the wells; deduce new equations that describe for the first time the non-linear flow as a function of aquifer properties, and give a new general approach to underground hydraulics, which treats as particular cases those already known in the literature.