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Las herramientas de agua subterránea le permiten realizar un modelado de advección-dispersión rudimentario de los componentes del agua subterránea. El análisis de flujo Darcy modela el flujo de estado constante, bidimensional, mezclado verticalmente y horizontal, en el que la carga hidráulica es independiente de la profundidad.
Análisis de flujo Darcy
El propósito del análisis de flujo Darcy es doble. En primer lugar, se utiliza para comprobar la coherencia de los datasets de agua subterránea y para generar rásteres de vectores de flujo de agua subterránea. El ráster de salida estándar es el ráster del balance del volumen de agua subterránea residual, que mide la diferencia entre el flujo de agua que entra y sale de cada celda.
Dado que los cálculos de flujo se realizan a través de cada una de las cuatro paredes de las celdas de forma independiente (el flujo se rige por las diferencias entre celdas adyacentes), es posible que más (o menos) agua pueda fluir hacia dentro de una celda que hacia afuera, lo que resulta en un balance del volumen residual positivo (o negativo).
Los rásteres de entrada uniformes y suavizados sin orígenes ni sumideros deben producir residuales pequeños cercanos a cero. Los valores residuales grandes indican que el ráster de carga hidráulica no es razonable con respecto a los rásteres de transmisividad, porosidad y grosor. Un ráster de carga hidráulica contiene los valores de la elevación de carga hidráulica de agua subterránea para cada celda del ráster. La carga hidráulica suele ser una elevación sobre algunos datos, como el nivel medio del mar. Cuando se generan residuales grandes, los datos de entrada serían incoherentes y producirían resultados sin sentido.
El segundo propósito del análisis de flujo Darcy es calcular el campo de flujo utilizando la Ley de Darcy, como se describe a continuación. El campo de flujo es un campo vectorial de las velocidades del flujo de filtrado de agua subterránea y se expresa como dos rásteres, uno para la magnitud y otro para la dirección.
El primer paso en el modelado del flujo de agua subterránea es determinar la velocidad y la dirección del flujo en cada punto del campo de flujo. Flujo Darcy lo hace y calcula el balance de volumen dentro de cada celda, que debe ser pequeño en ausencia de orígenes o sumideros, como pozos, infiltración o fugas. Un balance de volumen residual de cero indica un equilibrio entre el flujo de entrada y el flujo de salida de la celda. Se supone que el campo de flujo es constante (en el tiempo). Encontrará un análisis detallado de hidráulicos de agua subterránea en varias fuentes, como Bear (1979), Freeze y Cherry (1979) y Marsily (1986).
Flujo Darcy
La salida estándar del Flujo Darcy es el ráster del balance del volumen de agua subterránea residual, que mide la diferencia entre el flujo de agua que entra y sale de cada celda. El residual se utiliza para comprobar la coherencia de los datasets de agua subterránea.
Dado que los cálculos de flujo se realizan a través de cada una de las cuatro paredes de las celdas de forma independiente (el flujo se rige por las diferencias entre celdas adyacentes), es posible que más (o menos) agua pueda fluir hacia dentro de una celda que hacia afuera, lo que resulta en un balance del volumen residual positivo (o negativo).
Los rásteres de entrada uniformes y suavizados sin orígenes ni sumideros, como pozos, infiltración o fugas, deben producir residuales pequeños cercanos a cero. Los valores residuales grandes indican que el ráster de carga hidráulica no es razonable con respecto a los rásteres de transmisividad, porosidad y grosor. En tal caso, los datos de entrada se describirían como incoherentes y producirían resultados sin sentido.
El Flujo Darcy puede crear opcionalmente las salidas Velocidad Darcy, descritas en la siguiente sección.
Velocidad Darcy
Velocidad Darcy utiliza la Ley de Darcy para calcular el campo de flujo. Un campo de flujo es un campo vectorial de las velocidades del flujo de filtrado de agua subterránea.
Las velocidades de flujo se expresan como dos rásteres: uno es la magnitud y el otro la dirección.
La Velocidad Darcy es útil cuando no se necesita el balance del volumen residual del Flujo Darcy.
Referencias
Bear, J. Hydraulics of Groundwater. McGraw-Hill. 1979.
Freeze, R. A., and J. A. Cherry. Groundwater. Prentice-Hall. 1979.
Marsily, G. de. Quantitative Hydrogeology. Academic Press. 1986.