The Groundwater Project

Ley de Darcy en Sistemas de Agua Subterránea de Densidad Variable

Darcys law in variable density groundwater systems COVER
Año de publicación: 2024
Número de páginas: 60

978-1-77470-099-0

Autor:

Fred Marinelli: Hidrólogo consultor de aguas subterráneas, Colorado, EE. UU.

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Publicado: 2 de mayo de 2024

Descripción

Aunque la ley de Darcy es una de las ecuaciones fundamentales utilizadas en hidrogeología para describir el movimiento del agua subterránea a través de un acuífero, tiene limitaciones. En este libro, nos centramos en la ley de Darcy para el flujo unidimensional en un medio poroso homogéneo. Comenzamos con una revisión de la forma de carga hidráulica de la ley de Darcy que es familiar para la mayoría de los hidrólogos de aguas subterráneas y discutimos el concepto de carga como un potencial hidráulico. Usando un experimento mental, demostramos que la forma principal de la ley de Darcy no puede funcionar para un sistema hipotético con denistyy variable en aguas subterráneas. Esto nos lleva a la forma basada en la presión de la ley de Darcy, que es más universal y se puede utilizar para calcular el flujo en sistemas con agua subterránea elevada y/o de densidad variable. Finalmente, a través de ejemplos ilustrativos, demostramos cómo la forma basada en la presión se puede usar para evaluar flujos horizontales y verticales en sistemas de flujo que no son susceptibles de análisis con la forma principal de la ley de Darcy.

Contenido

1 INTRODUCCIÓN

2 FORMA DE CABEZA DE LA LEY DE DARCY

3 CABEZA HIDRÁULICA COMO POTENCIAL

4 FORMA DE PRESIÓN DE LA LEY DE DARCY

4.1 Efecto de la temperatura

4.2 Efecto de la salinidad

4.3 Efecto de la presión

5 SOLUCIÓN DEL EXPERIMENTO MENTAL DE LA CÉLULA DE CONVECCIÓN

6 APLICACIÓN DE LA LEY DE DARCY A LOS SISTEMAS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

7 CÁLCULOS DE CAUDAL HORIZONTAL

7.1 Estimación de la presión a la cota de referencia

7.2 Uso de la cabeza de agua dulce para el flujo horizontal

7.3 Ejemplo 1 de flujo horizontal

7.4 Ejemplo 2 de flujo horizontal

8 CÁLCULOS DE CAUDAL VERTICAL

8.1 Ejemplo de flujo vertical 1

8.2 Flujo vertical en un acuitardo

8.3 Ejemplo 2 de flujo vertical

9 OBSERVACIONES FINALES

10 EJERCICIOS

Ejercicio 1: Flujo a través de una pared de lechada

Ejercicio 2: Fugas a través de un revestimiento de estanque

11 REFERENCIAS

12 SOLUCIONES DE EJERCICIO

13 NOTACIONES

14 SOBRE EL AUTOR

Entrevista con el autor