Ley de Darcy

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LEY DE DARCY Límites de la Ley de Darcy UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL Facultad de Ingeniería Geográfica, Ambiental y Ecoturismo Escuela de Ingeniería Ambiental CURSO: HIDROLOGÍA II PROFESOR: Dr. GOMEZ LORA, Walter ALUMNOS: AVILA ARAUCO, Angel W. MEZA CLEMENTE, Elizabet B. CICLO: VIII TURNO: TA 2015

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Descripción de la experiencia de Darcy, y la explicación de sus formulas

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LEY DE DARCY Límites de la Ley de Darcy

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

Facultad de Ingeniería Geográfica, Ambiental y Ecoturismo Escuela de Ingeniería Ambiental

CURSO: HIDROLOGÍA II PROFESOR: Dr. GOMEZ LORA, Walter ALUMNOS: AVILA ARAUCO, Angel W.

MEZA CLEMENTE, Elizabet B. CICLO: VIII TURNO: TA

2015

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CONTENIDO INTRODUCCION ............................................................................................................................. 1

OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 2

CAPITULO 1. MARCO TEORICO...................................................................................................... 3

1.1. GRADIENTE HIDRAULICA .................................................................................................... 3

1.2. PERMEABILIDAD Y CONDUCCION HIDRAULICA ................................................................. 3

1.3. RESISTIVIDAD HIDRAULICA Y LA CONDICION DE NO FLUJO .............................................. 7

CAPITULO 2. EXPERIENCIA DE DARCY ........................................................................................... 9

CAPITULO 3. VELOCIDAD REAL Y VELOCIDAD DE DARCY ............................................................ 10

CAPITULO 4. LIMITACIONES DE LA LEY DE DARCY ...................................................................... 11

CAPITULO 5. VARIACION DE LA CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA CON LA TEMPERATURA .......... 12

BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 13

INDICE DE IMAGENES

Figura 1. Ejemplo de Gradiente ..................................................................................................... 3

Figura 2. Equipo usado por Henry Darcy en sus experimentos. (Darcy, 1857) ............................. 4

Figura 3. Esquema del permeámetro utilizado por Hoyos 2005, Sanin y Tobon (2006) con la

nomenclatura utilizada en el texto ............................................................................................... 7

Figura 4. Permeámetro de carga constante. ................................................................................. 9

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Métodos estandarizados por ASTM para pruebas de permeabilidad en suelos. ............ 5

Tabla 2. Intervalos de valores de coeficientes de permeabilidad k (cm/s) ................................... 6

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INTRODUCCION

En 1856, en la ciudad francesa de Dijon, el ingeniero Henry Darcy fue encargado del estudio de la red de

abastecimiento a la ciudad. Parece que también debía diseñar filtros de arena para purificar el agua, así

que se interesó por los factores que influían en el flujo del agua a través de los materiales arenosos, y

presentó el resultado de sus trabajos como un apéndice a su informe de la red de distribución. Ese pequeño

apéndice fue la base de todos los estudios físico-matemáticos posteriores sobre el flujo del agua

subterránea.

La Ley de Darcy, propuesta hace más de 159 años, establece que la relación entre la velocidad de descarga

y el gradiente hidráulico del flujo del agua en arenas es una invariante del material llamada coeficiente de

permeabilidad o conductividad hidráulica. Esta regla técnica ha sido aplicada luego para predecir y evaluar

el paso de fluidos diferentes al agua, a través de materiales de diferentes granulometrías y características,

incluidas rocas fracturadas, limos, arcillas, gravas, o combinaciones de diferentes materiales.

En este trabajo pretendemos dar a conocer los aspectos generales de esta ley, y los requerimientos para

su aplicación.

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OBJETIVOS

El principal objetivo de este trabajo es dar a conocer la fórmula de la Ley de Darcy, así como

también los criterios para su utilización en el campo.

Describir el experimento que realizó Darcy para llegar a proponer esa ley.

Explicar los límites de la Ley de Darcy.

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CAPITULO 1. MARCO TEORICO

1.1. GRADIENTE HIDRAULICA

Gradiente es el incremento de una variable entre dos puntos del espacio, en relación con la distancia

entre esos dos puntos. Si la variable considerada fuera la altitud de cada punto, el gradiente sería la

pendiente entre los dos puntos considerados. Si entre dos puntos situados a 2 metros de distancia

existe una diferencia de temperatura de 8ºC, diremos que hay entre ellos un gradiente térmico de

4ºC/metro. Cuanto mayor sea ese gradiente térmico, mayor será el flujo de calorías de un punto a otro.

Análogamente la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos se puede expresar como un

gradiente que produce el flujo eléctrico entre esos puntos, etc…

Figura 1. Ejemplo de Gradiente

1.2. PERMEABILIDAD Y CONDUCCION HIDRAULICA

El concepto de permeabilidad es un concepto genérico que hace relación al paso de un material a

través de otro. En este trabajo nos limitaremos al examen del flujo de agua a través de geomateriales

corrientes. En geomateriales permeables saturados, el flujo unidimensional está gobernado por la regla

técnica de Darcy.

En geotecnia es más común el uso del concepto de conductividad hidráulica o coeficiente de

permeabilidad, el cual puede ser definido como la velocidad de descarga de agua en condiciones de

flujo laminar a través de un área transversal unitaria de un medio permeable bajo un gradiente

hidráulico unitario y en condiciones estándar de temperatura.

Conviene distinguir entre la permeabilidad primaria, propia de un material, y característica de los

materiales naturales, y la permeabilidad secundaria, en la que el fluido se desplaza a lo largo de

discontinuidades que es propia de materiales cohesivos y de macizos rocosos.

La conductividad hidráulica, es un parámetro esencial en la determinación cuantitativa del movimiento

del agua en el suelo para la solución de problemas que envuelven irrigación, drenaje, recarga,

conservación del suelo, y flujo a través de presas y de vasos de embalses, entre otros. Por lo tanto al

citar a Ramírez et al, (2006) se establece “La conductividad hidráulica es afectada por la textura y

estructura del suelo, siendo mayor en suelos altamente porosos, fracturados o agregados y menor en

suelos densos y compactados…”.

Ingenieros agrícolas, civiles y de petróleos, así como hidrogeólogos, han utilizado ampliamente la regla

técnica de Darcy y han propuesto modificaciones relacionadas con las peculiaridades de su profesión.

En particular, Terzaghi y Peck (1946) consideraron los efectos de la densidad y viscosidad de los

fluidos e introdujeron el concepto de conductividad hidráulica, equivalente al concepto de

permeabilidad, o coeficiente de permeabilidad en el informe de Darcy, diferente de la permeabilidad

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intrínseca (k); Louis (1969) propuso una expresión racional para calcular la conductividad hidráulica de

masas rocosas en función del espaciamiento y abertura de las discontinuidades; Ángel (1989), Bear

(1988) y Fancher et al. (1933), relacionaron el flujo de agua en medios permeables con el número de

Reynolds y propusieron criterios cuantitativos para delimitar el intervalo en el que ocurre el flujo

estacionario.

Las investigaciones recientes han examinado el problema de la circulación de líquidos multifase

(petróleo, agua y gas) a través de medios permeables (Brennen, 2005), la circulación de agua a través

de suelos no saturados en función del contenido volumétrico de agua (Fredlund, 2000) y la resistividad

hidráulica como una invariante hidráulica alternativa, útil en el análisis del flujo de fluidos a través de

medios permeables (Hoyos, 2005, Romaña et al, 2008) y el umbral de carga hidráulica externa por

debajo de la cual no ocurre el flujo (Hoyos,2006).

El aparato experimental de Darcy, que se muestra en la Figura 1, le permitió variar la longitud (L) de

una columna de arena y la presión del agua en las partes superior (h1) e inferior (h2) de la misma.

La expresión original de Darcy:

𝑄 =𝑘 ∗ 𝑠 ∗ (ℎ + 𝑒 − ℎ𝑜

𝑒

Puede presentarse en términos actuales con la expres ión:

𝑄 =𝑘𝐴(ℎ1 − ℎ2)

𝐿

Donde:

Q: Caudal

k: Coeficiente de permeabilidad

h1: altura, sobre el plano de referencia, entrada de la capa filtrante

h2: altura, sobre el plano de referencia, salida de la capa filtrante

L: Longitud del espécimen.

Figura 2. Equipo usado por Henry Darcy en sus experimentos. (Darcy, 1857)

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A partir de la propuesta original de Darcy, la determinación de la conductividad hidráulica se hace con

permeámetros de carga constante y variable (ASTM, 2006a, 2006b) en el laboratorio y mediante

pruebas de campo (ASTM, 2000c, Spangler & Handy, 1980). Estas mediciones se limitan

implícitamente a las condiciones en que ocurre un flujo gravitacional (ASTM, 2006b). La determinación

de la conductividad hidráulica cuando ésta es baja o muy baja, por debajo de un valor de 10-3 cm/s

exige técnicas diferentes y aparatos más sofisticados, que induzcan y fuercen el flujo del agua contra

las fuerzas de adsorción en las partículas minerales de la arcilla (Conca y Wright, 1998, Feuerharmel

et al, 2007), sea mediante la aplicación de energía mecánica (ensayo de consolidación) o eléctrica

(electrocinesis).

Los procedimientos para la determinación de la conductividad hidráulica de los suelos se pueden dividir

básicamente en dos grupos: los “directos”, porque se basan en pruebas cuyo objetivo fundamental es

la medición del coeficiente de conductividad hidráulica, y los “indirectos”, ya que proporcionan el valor

del coeficiente de conductividad hidráulica en forma secundaria, es decir, por medio de pruebas y

técnicas diseñadas para otros fines.

Directos:

Permeámetro de carga constante.

Permeámetro de carga variable.

Prueba directa en los suelos in situ.

Indirectos:

Cálculo a partir de la curva granulométrica.

Cálculo a partir de la prueba de consolidación.

Cálculo con la prueba horizontal de capilaridad.

Los métodos para determinar la conductividad hidráulica en campo y laboratorio están normalizados y

estandarizados por la ASTM. (ver Tabla 1)

Tabla 1. Métodos estandarizados por ASTM para pruebas de permeabilidad en suelos.

Clave Nombre de la prueba

D2434 Permeabilidad de suelos granulares mediante la prueba de carga constante.

D3385 Tasa de infiltración de suelos (en campos) utilizando la prueba del infiltrómetro de doble anillo.

D4043 Selección del método de prueba en acuífero para la determinar de propiedades hidráulicas.

D4044 (Procedimiento de campo) Prueba de cabeza variable para determinar propiedades hidráulicas de los acuíferos.

D4050 (Procedimiento de campo) Pruebas de Retiro y pozo de inyección para determinar propiedades hidráulicas de los sistemas acuíferos.

D4511 Conductividad hidráulica de turbas saturadas mediante la prueba de carga constante.

D5126 Comparación de métodos de campo para determinar la conductividad hidráulica en la zona húmeda.

D5084 Conductividad hidráulica de materiales porosos saturados utilizando la prueba del permeámetro de pared flexible.

O`Neal (1949), realizó ensayos en muestras de varios tipos de suelo, con la menor alteración posible

de su volumen y estructura con el objeto de relacionar la conductividad hidráulica con otros factores

físicos, y concluyó que la estructura es el factor primordial en la evaluación de la conductividad

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hidráulica aunque no sea el único. Otras características físicas como la textura, la cuantía y dirección

de la superposición de los agregados, influye, considerablemente.

Baver, (1938), relacionó la porosidad no capilar de muchos suelos con su conductividad hidráulica y

encontró una correlación casi perfecta entre el logaritmo de los factores de porosidad y el logaritmo de

la conductividad. Browning, et al, (1948) en investigaciones similares, concluyeron que uno de los

factores decisivos que afectan la velocidad de infiltración es la cantidad y distribución de los poros.

“…A pesar de la importancia de la macroporosidad (porosidad estructural) en las propiedades

hidrológicas del suelo, pocos estudios se han hecho relacionándola con el contenido de fragmentos

gruesos; algunos ejemplos pueden ser los de Fies, Beven y Germann, (Salgado, 2001). Estos autores

señalan que la dinámica de los macroporos depende del tamaño y de la morfología (angulosidad) de

los fragmentos gruesos y de los cambios de volumen experimentados por varios procesos físico-

químicos y ecológicos (humectación-secado, hielo-deshielo, actividad de la fauna) en la zona de

contacto tierra fina-fragmento grueso; por su parte, la continuidad de estos macroporos estaría

relacionada con el porcentaje y distribución de los fragmentos gruesos y con la textura de la tierra

fina…” Ramírez et. al. (2006).

Alarcón y Alva (1999), mencionan que el intervalo de los valores del coeficiente de permeabilidad k es

muy amplio y se extiende desde 102 cm/s para las gravas de granos muy gruesos, hasta un valor

insignificante en el caso de arcillas, como se presentan en la Tabla 2.

Tabla 2. Intervalos de valores de coeficientes de permeabilidad k (cm/s)

La Université de Technologie Compiégne (UTC) en sus publicaciones presenta valores de

permeabilidad que pueden variar de 10 a 10-10 cm/s en función del tamaño (Gravas: 10, Arena: 10-2,

Arcilla: 10-9); “…debe anotarse sin embargo que en los materiales cohesivos el coeficiente de

permeabilidad no está controlado por el tamaño de grano sino las fuerzas de adsorción en las partículas

minerales de la arcilla…” Conca y Wright, (1998). Esto permite establecer que la permeabilidad

depende también del endurecimiento de los suelos, y puede variar para el mismo terreno por un factor

de cerca de 10; los geomateriales pueden presentar una fuerte anisotropía al flujo del agua: se ha

reportado que la relación de permeabilidad horizontal a vertical es de hasta 100 o incluso 1000.

Esto ha conllevado a tratar de encontrar expresiones para estimar la permeabilidad que consideren

directamente el tamaño de las partículas y la relación de vacíos, ignorando otras características de los

geomateriales, o tratándolas indirectamente, debido a la dificultad de aislar cualquiera de estas

características, y al hecho de que ellas están estrechamente relacionadas entre sí. Autores como

Slichter (1898), Terzaghi (1925), Taylor (1948) y Hazen (1982), han propuesto fórmulas que relacionan

la permeabilidad con la estructura del suelo. La ecuación de Hazen, por ejemplo: utiliza el diámetro

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característico, D10, como el diámetro que relaciona el tamaño de las partículas de arenas con el

coeficiente de permeabilidad.

1.3. RESISTIVIDAD HIDRAULICA Y LA CONDICION DE NO FLUJO

Hoyos (2003), propuso el concepto de resistividad hidráulica a partir de una extensa investigación

experimental dirigida a mejorar la comprensión del comportamiento del flujo de agua en materiales

granulares. La resistividad hidráulica fue definida como la resistencia al paso del agua, por unidad de

área y de longitud, de un medio permeable bajo una carga externa unitaria, a la que corresponde la

definición operacional: constante de proporcionalidad de la variación lineal del gradiente hidráulico en

relación con la carga hidráulica externa y se representa matemáticamente como:

𝑖 = 𝜉 ∗ 𝐻1

Donde:

i: es el gradiente hidráulico

H1: es la carga hidráulica externa y

ξ: es la resistividad hidráulica

Hoyos, encontró una correlación entre los valores experimentales de conductividad y de resistividad

hidráulicas dada por la siguiente ecuación, con un coeficiente de correlación R² = 0.96 con 11 pares

de valores:

𝜉 = 0,002 ∗ 𝑘−0.68

La Resistividad Hidráulica (ξ), que se define como “…resistencia al paso del agua por unidad de

longitud del medio permeable bajo una carga externa unitaria…” Hoyos, (2005), Sanin y Tobon, (2006),

presenta una marcada tendencia a disminuir a medida que el material es más permeable, lo que da

como resultado una relación inversa entre estas dos variables.

Debido a la relación que presenta la Resistividad (ξ) con el gradiente hidráulico (i), la carga hidráulica

externa (H1) y el coeficiente de conductividad (k), se torna muy práctico utilizar el concepto de

resistividad para determinar la condición de No Flujo en un material poroso. El análisis de la condición

de No Flujo parte del análisis de la Figura 2.

Figura 3. Esquema del permeámetro utilizado por Hoyos 2005, Sanin y Tobon (2006) con la nomenclatura utilizada en el texto

HT: Altura de alimentación

H1: Carga hidráulica externa

H2: Carga hidráulica en el segundo piezómetro

∆h1: Perdidas por rozamiento en la tubería de

alimentación y en el material debajo del primer

piezómetro.

∆h2: Perdida de presión por unidad de longitud.

L: Longitud ó espesor del material

Li: Longitud del material por debajo del primer

piezómetro.

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Si observamos la Figura 2, es fácil plantear que la pérdida por fricción del material está dada por la

siguiente expresión:

∆ℎ2 = 𝐿 ∗ 𝑖

Por otro lado la carga hidráulica externa que impulsa al fluido a pasar a través del medio poroso está

dada por H1 - L. Para que se consiga la condición de flujo nulo, la carga hidráulica externa H1 debe ser

igual a las perdidas por fricción en el material, por tanto si igualamos las expresiones anteriores

obtenemos:

𝐻1– 𝐿 = 𝐿 ∗ 𝑖

Despejando el gradiente hidráulico (i)

𝐻1 − 𝐿

𝐿= 𝑖

La ecuación anterior, representa la expresión matemática de la condición de No Flujo, propuesta por

Hoyos 2006. Si remplazamos el gradiente hidráulico (i) en función de la resistividad (ξ) tenemos:

𝐻1 (1

𝐿− 𝜉) = 1

O alternativamente el valor de la carga hidráulica externa para iniciar el flujo a través de un determinado

espesor de material permeable estaría dado por:

𝐻1

𝐿> 1 + 𝜉𝐻1

Donde L es la longitud o espesor de material necesario para obtener la condición de No Flujo, bajo una

carga hidráulica externa H1.

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CAPITULO 2. EXPERIENCIA DE DARCY

En los laboratorios actuales disponemos de aparatos muy similares al que utilizó Darcy, y que se denominan

permeámetros de carga constante (Figura 3).

Figura 4. Permeámetro de carga constante.

Q = Caudal

∆h = Diferencia de Potencial entre A y B

∆l = Distancia entre A y B

Gradiente hidráulico = ∆h/∆l

Básicamente un permeámetro es un recipiente de sección constante por el que se hace circular agua

conectando a uno de sus extremos un depósito elevado de nivel constante. En el otro extremo se regula

el caudal de salida mediante un grifo que en cada experimento mantiene el caudal también constante.

Finalmente, se mide la altura de la columna de agua en varios puntos (como mínimo en dos, como en la

Figura 3).

Darcy encontró que el caudal que atravesaba el permeámetro era linealmente proporcional a la sección y

al gradiente hidráulico

Es decir: variando el caudal con el grifo y/o moviendo el depósito elevado, los niveles del agua en los tubos

varía. Podemos probar también con permeámetros de distintos diámetros y midiendo la altura de la columna

de agua en puntos más o menos próximos. Pues bien: cambiando todas la variables, siempre que utilicemos

la misma arena, se cumple que:

𝑄 = 𝑐𝑡𝑒 ∗ 𝑆𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 ∗∆ℎ

∆𝑙

Darcy encontró que utilizando otra arena (más gruesa o fina, o mezcla de gruesa y fina, etc.) y jugando de

nuevo con todas las variables, se volvía a cumplir la ecuación anterior, pero que la constante de

proporcionalidad lineal era otra distinta. Concluyó, por tanto, que esa constante era propia y característica

de cada arena y la llamó permeabilidad (K).

Como el caudal Q está en L3/T, la sección es L2, y ∆h y ∆l son longitudes, se comprueba que las unidades

de la permeabilidad (K) son las de una velocidad (L/T).

Actualmente, la Ley de Darcy se expresa de esta forma:

𝑞 = −𝐾 (𝑑ℎ

𝑑𝑙)

Donde q = Q/sección (es decir: caudal que circula por m2 de sección)

K = Conductividad Hidráulica (mejor que “permeabilidad”)

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dh/dl = gradiente hidráulico expresado en incrementos infinitesimales (el signo menos se debe a

que el caudal es una magnitud vectorial, cuya dirección es hacia los ∆h decrecientes; es decir,

que ∆h o dh es negativo y, por tanto, el caudal será positivo)

CAPITULO 3. VELOCIDAD REAL Y VELOCIDAD DE DARCY

Sabemos que en cualquier conducto por el que circula un fluido se cumple que:

Caudal = Sección x Velocidad

𝐿3/𝑇 = 𝐿2𝑥𝐿/𝑇

Si aplicamos esta consideración al cilindro del permeámetro de Darcy, y calculamos la velocidad a partir

del caudal y de la sección, que son conocidos, obtendremos una velocidad falsa, puesto que el agua no

circula por toda la sección del permeámetro, sino solamente por una pequeña parte de ella. A esa velocidad

falsa (la que llevaría el agua si circulara por toda la sección del medio poroso) se denomina “velocidad

Darcy” o “velocidad de flujo”:

Velocidad Darcy = Caudal / Sección total

Esa parte de la sección total por la que puede circular el agua es la porosidad eficaz; si una arena tiene

una porosidad del 10% (0,10), el agua estaría circulando por el 10% de la sección total del tubo. Y para que

el mismo caudal circule por una sección 10 veces menor, su velocidad será 10 veces mayor. Por tanto, se

cumplirá que:

Velocidad Real = Velocidad Darcy /𝑚𝑒

(me = porosidad eficaz)

Considerando la cuestión con más precisión, esto sólo sería exacto si el agua siguiera caminos rectilíneos,

cuando en la realidad no es así. Por tanto, la “Velocidad Real” de la fórmula (5) hay que denominarla

“Velocidad lineal media”. Entonces se cumpliría que:

Velocidad Real (real de verdad) = Velocidad lineal media x coeficiente

Ese coeficiente depende de la tortuosidad del medio poroso, y suele valer de 1,0 a 1,2 en arenas.

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CAPITULO 4. LIMITACIONES DE LA LEY DE DARCY

La Ley de Darcy es falsa (o no suficientemente precisa) por dos razones:

1. La constante de proporcionalidad K no es propia y característica del medio poroso, sino que

también depende del fluido

El factor K, puede descomponerse así:

𝐾 = 𝑘𝛾

µ

Donde:

K = permeabilidad de Darcy o conductividad hidráulica

k = Permeabilidad intrínseca (depende sólo del medio poroso)

γ = peso específico del fluido

µ = viscosidad dinámica del fluido

Esta cuestión es fundamental en geología del petróleo, donde se estudian fluidos de diferentes

características. En el caso del agua, la salinidad apenas hace variar el peso específico ni la

viscosidad. Solamente habría que considerar la variación de la viscosidad con la temperatura, que

se duplica entre 5 y 35 º C, con lo que se duplicaría la permeabilidad de Darcy y también el caudal

circulante por la sección considerada del medio poroso. Afortunadamente, las aguas subterráneas

presentan mínimas diferencias de temperatura a lo largo del año en un mismo acuífero.

Por tanto, aunque sabemos que K depende tanto del medio como del propio fluido, como la parte

que depende del fluido normalmente es despreciable, para las aguas subterráneas a efectos

prácticos asumimos que la K de Darcy, o conductividad hidráulica es una característica del medio

poroso

2. En algunas circunstancias, la relación entre el caudal y el gradiente hidráulico no es lineal. Esto

puede suceder cuando el valor de K es muy bajo o cuando las velocidades del flujo son muy altas.

En el primer caso, por ejemplo, calculando el flujo a través de una formación arcillosa, el caudal

que obtendríamos aplicando la Ley de Darcy sería bajísimo, pero en la realidad, si no se aplican

unos gradientes muy elevados, el agua no llega a circular, el caudal es 0.

En el segundo caso, si el agua circula a gran velocidad, el caudal es directamente proporcional a

la sección y al gradiente, pero no linealmente proporcional, sino que la función sería potencial:

𝑞 = −𝐾 (𝑑ℎ

𝑑𝑙)

𝑛

Donde el exponente n es distinto de 1.

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CAPITULO 5. VARIACION DE LA CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA CON LA

TEMPERATURA

En el flujo subterráneo las velocidades son muy lentas y prácticamente siempre la relación es lineal, salvo

en las proximidades de captaciones bombeando en ciertas condiciones podemos modificar la expresión,

𝐾 = 𝑘𝛾

µ

Teniendo en cuenta que:

Viscosidad dinámica (µ) = viscosidad cinemática (ν)*densidad (δ)

Peso específico (γ) = densidad (δ)*gravedad (g)

Resultando:

𝐾 = 𝑘 ∗𝑔

𝑣

Donde: K = permeabilidad de Darcy o conductividad hidráulica

k = permeabilidad intrínseca (depende sólo del medio poroso)

g = aceleración de la gravedad

ν = viscosidad cinemática del fluido

Es correcto utilizar esta simplificación si consideramos que la única causa de variación de la densidad (o

del peso específico) es la variación de temperatura.

Aplicando la fórmula obtenida a dos temperaturas t1 y t2, y dividiendo miembro a miembro, obtenemos:

𝐾1

𝐾2=

𝑣2

𝑣1

Siendo: K1, K2 = conductividad hidráulica a las temperaturas t1 y t2, respectivamente

ν1, ν2 = viscosidad cinemática a las temperaturas t1 y t2, respectivamente

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BIBLIOGRAFIA

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Mecánica de suelos y conceptos fundamentales para la Instalación de rellenos impermeables y

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