Calculadora de la Ley de Darcy (Flujo Subterráneo, Velocidad de Percolación, Tiempo de Recorrido)
Caudal de agua a través de suelo o roca a partir de su conductividad hidráulica, la diferencia de carga y la longitud del recorrido, con la velocidad real de percolación y el tiempo que tarda un trazador.
Resultados
La línea discontinua marca el valor que ha escrito.
Qué hace esta herramienta
Henry Darcy descubrió en 1856 que el flujo a través de arena es proporcional a la pérdida de carga e inversamente proporcional a la longitud, y la constante es la conductividad hidráulica K. El flujo de Darcy es el caudal dividido por toda la sección, pero el agua solo se mueve por los poros, así que la velocidad real de percolación es mayor en el factor de la porosidad efectiva: un flujo de 0,2 m/día en un suelo con 25 % de porosidad efectiva significa agua que se mueve 0,8 m/día. La ley vale para flujo lento y suave, lo que sirve para arenas y limos pero no para fracturas abiertas o gravas gruesas con gradientes fuertes.
Fórmula
Q = K A Δh ÷ L · i = Δh ÷ L · q = K i · v = q ÷ nₑ · t = L ÷ v
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
k | Conductividad hidráulica K | m/day |
a | Área de la sección del flujo | m² |
dh | Diferencia de carga entre los dos extremos | m |
l | Longitud del recorrido del flujo | m |
ne | Porosidad efectiva | % |
Q | Caudal a través de la sección | m³/day |
I | Gradiente hidráulico | — |
QQ | Flujo de Darcy (caudal específico) | m/day |
V | Velocidad de percolación (la de un trazador) | m/day |
T | Tiempo de recorrido a lo largo de todo el trayecto | day |
Ejemplo resuelto
- Conductividad hidráulica K10 m/day
- Área de la sección del flujo50 m²
- Diferencia de carga entre los dos extremos2 m
- Longitud del recorrido del flujo100 m
- Porosidad efectiva25 %
- Caudal a través de la sección10,00 m³/day
- Gradiente hidráulico0,0200
- Flujo de Darcy (caudal específico)0,200 m/day
- Velocidad de percolación (la de un trazador)0,800 m/day
- Tiempo de recorrido a lo largo de todo el trayecto125,0 day
Limitaciones
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.