[SPA] Los objetivos principales de este trabajo son la caracterización adimensional de escenarios, la obtención de soluciones universales, así como su representación gráfica, y la propuesta de protocolos de problema inverso para la estimación tanto del caudal de agua subterránea como de las propiedades térmicas y geométricos del medio poroso. La aplicación de los resultados obtenidos al escenario del Mar Menor quedó como un objetivo añadido debido a la gran cantidad de escenarios caracterizados. Los distintos casos estudiados han sido: i) escenario de flujo vertical unidimensional (ascendente y descendente), ii) flujo horizontal en acuíferos saturados, iii) flujo horizontal a través de una capa permeable situada entre dos regiones impermeables, iv) flujo oblicuo de velocidad constante, v) escenarios en los cuales los potenciales hidráulicos son constantes en las fronteras del dominio y, vi) interacción río acuífero. La técnica utilizada para obtención de soluciones universales ha sido la adimensionalización discriminada y normalizada del modelo matemático del problema. Para ello, el primer paso, es la correcta definición de las ecuaciones de gobierno del problema y de sus condiciones térmica e hidráulicas de contorno, más las posibles condiciones iniciales. El siguiente paso es la definición de las variables adimensionales en forma normalizada y la sustitución de las mismas en las ecuaciones de gobierno para obtener los grupos adimensionales (de significado físico claro merced al propio protocolo de determinación de los grupos) que rigen las soluciones del problema. Aplicando el teorema de pi, se obtienen finalmente las soluciones universales que deben ser verificadas por medio de simulaciones numéricas para, posteriormente, construir representaciones gráficas universales en forma de curvas, ábacos y/o superficies universales que pueden ser usadas tanto para obtener la solucione de problemas concretos como para la presentación de protocolos de problema inverso. Para la verificación de las soluciones se han utilizado MODFLOW y MT3DMS, ya muy introducidos en la comunidad científica, pero, la representación de las soluciones universales se ha realizado a partir de modelos en red simulados en Ngspice (software libre) o Pspice. El método de simulación por redes, como herramienta para el diseño de los modelos en red, posibilita el estudio de cualquier proceso que pueda definirse mediante un conjunto de ecuaciones que formen un modelo matemático. Está compuesto de dos fases: la elaboración de un modelo en red o circuito eléctrico equivalente y la simulación del proceso por medio de un programa adecuado para la resolución de circuitos eléctricos. Para el escenario de flujo vertical 1D, se ha introducido una longitud característica (magnitud oculta en el enunciado del problema) denominada l dif−adv∗ para la cual los efectos de conducción y advección son comparables durante el tiempo τ dif−adv∗, que también es una magnitud oculta. Para la condición de temperatura constante en la superficie del terreno la solución analítica de Bredehoeft y Papadopulos [1965] ha sido corregida y, además, se aporta una solución para el transitorio, así como su representación gráfica universal. Se ha demostrado que estas soluciones son aplicables tanto para el caso de temperatura armónica en superficie (siempre que se refieran a la temperatura media del ciclo) como para el caso de temperatura constante en la superficie. Para la condición de variación sinusoidal de la temperatura en la superficie del terreno se aporta, por primera vez en la literatura científica, la distinción entre acuíferos profundos y acuíferos superficiales desde el punto de vista térmico. Para ello, es necesario introducir una longitud (o profundidad) característica vertical que define la extensión del acuífero donde la onda armónica de temperatura es aún apreciable. La aplicación más directa de los resultados obtenidos es su uso para la estimación de flujos (velocidades) y/o propiedades térmicas y geométricas del acuífero en la forma de problema inverso. En el segundo escenario estudiado (flujo horizontal en acuíferos saturados), la aparición de una longitud característica horizontal, cuya expresión adimensional depende de los grupos adimensionales que rigen la solución del problema, permite caracterizar los perfiles temperatura-profundidad dentro de la región delimitada por dicha longitud característica. Estos perfiles dependen de la posición relativa respecto a dicha longitud. Una de las contribuciones más relevantes es la referente a la demostración de que los gradientes térmicos horizontales en ningún caso son constantes, como se asume por hipótesis en los trabajos científicos para estos escenarios. Estos gradientes son, en realidad, muy cambiantes en una determinada longitud, hasta llegar a tener un valor nulo. Con base a los resultados obtenidos, particularmente en el hecho de que los perfiles de temperatura estacionario solo dependen de la posición relativa dentro de la región característica horizontal, se propone un protocolo de problema inverso clásico mediante simulaciones numéricas. Respecto al problema de flujo de agua horizontal a través de una capa permeable, al igual que ocurría en el escenario anterior, la introducción por un lado de una longitud característica horizontal, a lo largo de la cual se desarrollan los perfiles verticales de temperatura, y por otro de un tiempo característico que marca la duración del período transitorio, permiten la estimación, de forma directa, de las dependencias de las formas adimensionales de estas dos incógnitas sobre el resto de grupos del problema. Se establecen dos protocolos de problema inverso para la estimación de la velocidad horizontal del flujo de agua subterránea, uno a partir de medidas de temperatura en el estado estacionario y otro a partir de medidas en el transitorio. Para el escenario de flujo oblicuo de velocidad constante, existe una región característica en la cual los perfiles de temperatura dependen de las componentes vertical y horizontal de la velocidad del flujo. Más allá de esta región, los perfiles verticales de temperatura únicamente dependen de la componente vertical y son independientes de la posición horizontal. Para el escenario de flujo oblicuo de potenciales hidráulicos de valor constante, la velocidad de flujo no es constante en cada punto del medio poroso, sino que se va desarrollando gradualmente dentro de una región más allá de la cual, el flujo horizontal se hace nulo. En escenarios de flujo constante se presenta un protocolo de problema inverso que hace uso de las soluciones universales combinada con simulaciones numéricas para la estimación las componentes vertical y horizontal, respectivamente. Finalmente, para el escenario de interacción río-acuífero, el flujo no es constante a lo largo de una región horizontal a lo largo de la cual la componente vertical irá perdiendo importancia frente a la horizontal. Más allá de esta región definida a partir de una longitud característica hidráulica, la velocidad vertical es despreciable. En este escenario, se puede desacoplar el problema hidráulico del problema térmico. Por lo tanto, el caudal adimensional, los potenciales hidráulicos adimensionales y el valor de la longitud característica horizontal hidráulica, sólo dependen de la geometría del escenario, de las componentes de la permeabilidad y del valor de los potenciales hidráulicos en la frontera. Sin embargo, los patrones de temperatura, además de depender de las condiciones térmicas y mecánicas en los contornos, dependerán de las propiedades térmicas e hidráulicas del medio, de la geometría y de la posición. Por último, el protocolo de problema inverso clásico propuesto para el caso de flujo horizontal ha sido aplicado en una zona del entorno del Mar Menor situada en Los Alcázares, estimándose la velocidad horizontal y la temperatura de entrada del agua subterránea. [ENG] The main objectives of this work are the dimensionless characterization of different scenarios, the obtaining of universal solutions, as well as their graphical representation, and the proposal of inverse problem protocols for the estimation of the groundwater flow and the thermal and geometric properties of the porous media. The application of results obtained to the Mar Menor scenario remained an added objective due to the large number of characterized scenarios. The different cases studied have been: i) one -dimensional vertical flow scenario (upward and downward), ii) horizontal flow in saturated aquifers, iii) horizontal flow through a permeable layer located between two impermeable regions, iv) oblique flow of constant velocity , v) scenario s in which hydraulic potentials are constant at the boundaries of the domain and, vi) river -aquifer interaction scenario .The technique used to obtain universal solutions has been the discriminated and normalized non-dimensionalization of the mathematical model of the problem. For this, the first step is the proper definition of the governing equations of the problem and its thermal and hydraulic boundary conditions, plus the initial conditions. The next step is the definition of the dimensionless variables in normalized form and their substitution in the governing equations to obtain the dimensionless groups (of clear physical meaning thanks to the group determination protocol itself) that govern the solutions of the problem. Applying the pitheorem, universal solutions are finally obtained that must be verified by means of numerical simulations to subsequently build universal graphic representations in the form of curves, abacus and/or universal surfaces that can be used both to obtain the solution of real problems and for the presentation of inverse problem protocols. For the verification of the solutions obtained, MODFLOW and MT3DMS have been used, already widely introduced in the scientific community, but representation of the universal solutions has been made from network models simulated in Ngspice (free software) or Pspice. The network simulation method, as a tool for the design of network models, enables the study of any process that can be defined by a set of equations that form a mathematical model. It consists of two phases: the elaboration of a network model or equivalent electrical circuit and the simulation of the process by means of a suitable program for resolution of electrical circuits. For 1D vertical flow scenario, a characteristic length (hidden magnitude in the problem statement) called ldif−adv∗ has been introduced for which conduction and advection effects are comparable during time τdif−adv∗, which is also a hidden magnitude. For constant temperature condition at the ground surface, the analytical solution of Bredehoeft and Papadopulos [1965] has been corrected and, in addition, a solution for the transient is provided, as well as its universal graphical representation. It has been shown that these solutions are applicable both for the case of harmonic surface temperature (as long as they refer to the mean temperature of the cycle) and for the case of constant surface temperature. For sinusoidal temperature variation on the ground surface, a distinction between deep and shallow aquifers from a thermal point of view is provided for the first time in the scientific literature. To do this, it is necessary to introduce a characteristic vertical length (or depth) that defines the extent of the aquifer where the temperature harmonic wave is still appreciable. The most direct application of the results obtained is their use for the estimation of groundwater flows (velocities) and/or thermal and geometric properties of the aquifer in the form of an inverse problem. In the second scenario (horizontal flow in saturated aquifers), the appearance of a characteristic horizontal length, whose dimensionless expression depends on the dimensionless groups that govern the solution of the problem, allows characterizing temperature -depth profiles within the region delimited by that characteristic length. These profiles depend on the relative position with respect to said length. One of the most relevant contributions is the one referring to the demonstration that the horizontal thermal gradients are in no case constant, as assumed by hypothesis in the scientific works for these scenarios. These gradients are, in fact, very changeable in a certain length, until reaching a null value. Based on the results obtained, particularly on the fact that the steady -state temperature profiles only depend on the relative position within the horizontal characteristic region, a classical inverse problem protocol is proposed by means of numerical simulations. Regarding the problem of horizontal water flow through a permeable layer, as in the previous scenario, the introduction, on the one hand, of a characteristic horizontal length, along which the vertical temperature profiles develop, and on the ot her a characteristic time that marks the duration of the transitory period, allow the estimation, directly, of the dependencies of the dimensionless forms of these two unknowns on the rest of the problem groups. Two inverse problem protocols are established for estimating the horizontal groundwater velocity, one based on temperature measurements in the steady -state and the other based on transient measurements. For the constant velocity oblique flow scenario, there is a characteristic region in which the temperature profiles depend on the vertical and horizontal components of the flow. Beyond this region, the vertical temperature profiles depend only on the vertical component and are independent of the horizontal position. For the scenario of oblique flow of hydraulic potentials of constant value at the boundaries, the flow velocity is not constant at each point of the porous media but gradually develops within a region beyond which the horizontal flow becomes null. In constant flow scenarios, an inverse problem protocol is presented that makes use of universal solutions combined with numerical simulations to estimate the vertical and horizontal components, respectively. For the river -aquifer interaction scenario, the flow is not constant along a horizontal region along which the vertical component will lose importance compared to the horizontal. Beyond this region defined from a hydraulic characteristic length, the vertical velocity is negligible. In this scenario, the hydraulic problem can be decoupled from the thermal problem. Therefore, dimensionless flow, dimensionless hydraulic potentials and the value of the hydraulic horizontal characteristic length only depend on the geometry of the scenario, the permeability components and the value of the hydraulic potentials at the boundary. However, the temperature patterns, in addition to depending on the thermal and mechanical conditions at the boundaries, will depend on the thermal and hydraulic properties of the aquifer, geometry and position. Finally, the classic inverse problem protocol proposed for the case of horizontal flow has been applied in an area around Mar Menor located in Los Alcázares, estimating the horizontal velocity and the groundwater inlet temperature. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado en Tecnología y Modelización en Ingeniería Civil, Minera y Ambiental