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1.-DEFINICIÓN Y CONCEPTOS GENERALES
1.1.-Porosidad.

La porosidad de un especie de material poroso es definida como la relación del volumen de espacios de poros abiertos (vacíos) en el especimen al volumen total de la especie.
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Por ejemplo.- el volumen de material sólido de un metro cúbico de una arenisca cuya porosidad es de 0.2 debe de ser de 0.8 m3.

En el estudio del aguasubterránea es de especial interés la porosidad efectiva o espacios interconectados, la cual es la relación del volumen de vacíos interconectados (excluyendo completamente los vacíos separados) al volumen total. En el curso de este manuscrito se referirá siempre como porosidad a la porosidad efectiva.
Se dice que el agua subterránea ocurre bajo condiciones de saturación cuando todos los vacíosinterconectados están completamente llenos de agua, y si ésta ocurre bajo condiciones no saturadas, entonces, parte de los poros contienen agua y parte contienen aire, en cuestiones de flujo no saturado es común expresar el grado de saturación como un porcentaje del espacio poroso interconectado.

Así, por ejemplo, la cantidad de agua que se obtendrá de un metro cúbico de material poroso con unaporosidad efectiva de 0.2 y un 30% de saturación (la saturación expresada como un porcentaje del espacio poroso interconectado) debe de ser de 0.06 m3
Es decir que 30% del espacio poroso interconectado en un medio poroso cuya porosidad efectiva es 0.20 es el 6% del volumen total, o 0.06 m3. En lo que resta de este trabajo se asumirán condiciones de completa saturación.

1.2.- Variación en la velocidaddel agua subterránea.

La variación en la velocidad del flujo de una partícula de fluido individual es inherente a la naturaleza del flujo a través del medio poroso. Dentro de un poro individual, la resistencia de contacto (frontera) origina que la velocidad decrezca desde un máximo a lo largo de la línea central hasta casi esencialmente cero en la pared del poro. Otra forma de la variación dela velocidad es debido al carácter tortuoso del flujo, es decir, a la constante ramificación y conexión del recorrido del flujo, ya que las partículas del fluido hacen sus recorridos alrededor de los granos individuales del sólido. Este patrón de conexiones y ramificaciones origina que la velocidad de una partícula de fluido varíe de un lugar a otro lugar tanto en magnitud como en dirección, aunsi este movimiento ocurre a lo largo de la línea central del espacio del poro. Sin embargo, en un pequeño segmento del medio suficientemente largo para contener un gran numero de poros, tendremos que las componentes microscópicas del movimiento se anularan unas contra otras excepto en la dirección resultante del flujo. Así´, con respecto a la figura 1.1 cualquier camino entre y será más grandeque la distancia lineal . La distancia que recorre una partícula de fluido a través de una sección de un material poroso es generalmente imposible de conocer.



Figura 1.1.- Una partícula de fluido se mueve desde el punto A al punto B, la cual, indiscutiblemente viajará una distancia mayor que la distancia lineal .


Igualmente, cuando se trata de flujo en un medio poroso es difícil conocerla sección transversal de área al flujo. Cualquier sección transversal puede ser ocupada por granos de material sólido y poroso que están conteniendo el fluido. Por esta razón, es que se tiene un gran problema si se intenta definir la velocidad promedio de un fluido como la relación de la descarga a la sección transversal del área como es ordinariamente hecho en hidráulica de canales abiertos.En el diagrama de la figura 1.2 se tiene un material poroso saturado, un fluido descargando un gasto está atravesando el área en ángulo recto, representa el área de la cara del diagrama, incluyendo partículas sólidas y espacio poroso lleno de fluido. Entonces la relación debe ser menor que la velocidad promedio de una partícula del fluido.



Figura 1.2. Material poroso saturado por el...