Darcys lag

Darcys lag beskriver den hastighet med vilken vatten flödar genom ett poröst medium. År 1856, efter olika försök med vatten rinnande genom vattenmättade sandbäddar, formulerade Henry Darcy följande lag:

\mathbf {Q} =\mathbf {-} \mathbf {K} \mathbf {A} {\frac {dh}{dL}}

;

där:

Q = vattenflöde (m³/s)

K = hydraulisk konduktivitet (m/s)

A = tvärsnittsarea (m²)

dh/dL = hydraulisk gradient (dimensionslös, m/m)

Darcys lag för omättade flöden

För omättade vattenflöden i mark varierar den hydrauliska konduktiviteten (K) starkt med markens vattenhalt (θ), varför Darcys lag kan skrivas

\mathbf {Q} =\mathbf {-} \mathbf {K} \mathbf {(\theta )} \mathbf {A} {\frac {dh}{dL}}

;

där

\mathbf {K} \mathbf {(\theta )} ={\frac {\mathbf {1} }{\mathbf {8} \mathbf {\eta } \mathbf {\tau } }}\mathbf {\Sigma } \mathbf {(\Delta } \mathbf {\theta )} _{i}\mathbf {r} _{i}^{2}

K(θ) = markens vattengenomsläpplighet (m/s)

η = dynamisk viskositet (Pa s)

Τ = tortousitet (dimensionslös)

θ = vattenhalt i marken (dimensionslös)

r = markporens ekvivalentradie (m)

Referenser

"The National Land and Water Information Service", åtkommen: 2007-06-16, senast uppdaterad: 2002-05-23, http://sis.agr.gc.ca/cansis/glossary/darcys_law.html
Knutsson, G., Morfeldt, C.O., "Grundvatten - Teori och tillämpning" ISBN 91-7332-972-X, Svenskt Tryck AB, Stockholm 2002.