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La planicie arenosa del Sur de Córdoba, constituye un palimpsesto resultante de la yuxtaposición del sistema eólico ("Mar de Arena Pampeano") con el sistema fluvial río Quinto. El objetivo es realizar la caracterización dinámica y geoquímica (general e isotópica) del agua superficial y subterránea, para establecer el modelo de funcionamiento y sus interrelaciones. Se realiza además modelación numérica para validar el modelo hidrogeológico conceptual. El río Quinto, con nacientes en las sierras de San Luis, desarrolla en el área de estudio su cuenca media-baja, registrando variaciones de caudal entre invierno-verano, velocidad promedio del agua de 0,8 m/s y tipo geoquímico sulfatado sódico. El acuífero libre estudiado presentó gradientes hidráulicos variables, baja velocidad del agua (0,2 m/d) y un patrón geoquímico complejo (aguas bicarbonatadas a sulfatadas-cloruradas sódicas). Considerando la conexión hidráulica demostrada entre ambos sistemas hidrológicos (acuífero dominantemente influente), se interpreta una preponderancia del agua superficial en verano, que diluye por dispersión hidrodinámica los solutos ingresados desde el acuífero, dadas las diferencias de velocidad del agua entre ambos sistemas. Los isótopos muestran que río-acuífero se alinean en una recta de evaporación con aquellas de cuenca alta, marcando procedencia. La pendiente de la recta indica además, procesos de mezcla río-acuífero, corroborándose al ingreso a Córdoba en verano un dominio del agua superficial (72%), incluyendo aporte desde embalses, mientras que en invierno, predomina el caudal de base (82%). La cuenca muestra un típico caso de condicionamientos naturales y antrópicos, cuyo funcionamiento no reconoce fronteras políticas, indicando la utilidad de estudios interjurisdiccionales.