Lei de Darcy (Descarga Específica) Calculator
Fluxo de fluido através de um meio poroso.
Formula first
Overview
A Lei de Darcy define a relação entre a taxa de fluxo de um fluido através de um meio poroso e o gradiente hidráulico. Em hidrogeologia, é usada principalmente para calcular a descarga específica, também conhecida como fluxo de Darcy, que representa o volume de água fluindo através de uma área transversal unitária por unidade de tempo.
Symbols
Variables
v = Velocity (v), K = Hydraulic Cond., i = Gradient (i)
Apply it well
When To Use
When to use: Aplique esta equação ao analisar o fluxo laminar através de materiais saturados como areia, cascalho ou rocha fraturada. Ela assume condições de estado estacionário e é mais precisa para sistemas de água subterrânea de baixa velocidade onde o número de Reynolds é menor que 1 a 10.
Why it matters: Este princípio é fundamental para prever o movimento da água subterrânea, gerenciar poços de abastecimento de água e rastrear a disseminação de poluentes subterrâneos. Ele permite que os engenheiros projetem sistemas de drenagem eficazes e avaliem a estabilidade de barragens de terra ou aterros.
Avoid these traps
Common Mistakes
- Ignorar o sinal negativo ao calcular a direção.
- Convert units and scales before substituting, especially when the inputs mix m/s.
- Interprete a resposta com sua unidade e contexto; porcentagem, taxa, razão e grandeza física não significam a mesma coisa.
One free problem
Practice Problem
Um aquífero arenoso tem uma condutividade hidráulica de 12 metros por dia. Se o gradiente hidráulico medido entre dois poços de observação é de 0.005, calcule a descarga específica em metros por dia.
Hint: Multiplique a condutividade hidráulica pelo gradiente hidráulico para encontrar a descarga específica.
The full worked solution stays in the interactive walkthrough.
References
Sources
- Applied Hydrogeology, C.W. Fetter
- Groundwater, R.A. Freeze and J.A. Cherry
- Wikipedia: Darcy's law
- Freeze, R. Allan, and Cherry, John A. Groundwater. Prentice-Hall, 1979.
- Fetter, C.W. Applied Hydrogeology. 4th ed. Prentice Hall, 2001.
- University Hydrogeology — Porous Flow