Fórmula de Dupit para un flujo radical de equilibrio y equilibrio estable
Lea este artículo para aprender sobre la fórmula de Dupit para un flujo constante de radicales de direccionales y de equilibrio.
Fórmula de Dupit para un flujo direccional estable:
El flujo constante de agua subterránea en un acuífero confinado de espesor uniforme se comporta de acuerdo con la ley de Darcy; es decir, la cabeza disminuye linealmente en la dirección del flujo. Sin embargo, en un acuífero libre, el nivel freático es también una línea de flujo. La forma del nivel freático determina la distribución del flujo a la inversa, la distribución del flujo determina la forma del nivel freático. Por lo tanto, la solución analítica general del flujo no es posible.
Sin embargo, Dupit, en un intento por simplificar el análisis del flujo unidireccional, realizó las siguientes suposiciones:
1. La velocidad de flujo es proporcional a la tangente del gradiente hidráulico en lugar del seno, según lo determina Darcy; y
2. El flujo es horizontal y uniforme en todas partes en una sección vertical.
Dupit deriva la siguiente ecuación:
Q = K (h 2 2 - h 1 2 ) / 2L
Donde, Q = flujo de agua por unidad de tiempo, por unidad de ancho normal a la dirección del flujo.
h 1 = cabeza de agua en el acuífero en el punto 1 en la línea de flujo.
h 2 = cabeza de agua en el acuífero en el punto 2 en la línea de flujo desde h 1 y
L = distancia entre los puntos 1 y 2 paralelos a la dirección del flujo.
A pesar de las suposiciones simplificadoras, la ecuación se aproxima mucho a la posición del nivel freático donde el seno y la tangente de la pendiente del nivel freático son aproximadamente iguales.
Fórmulas de Dupit para flujo radial estable o de equilibrio:
En 1863, Dupit analizó el flujo constante o de equilibrio en los pozos de gravedad, así como los pozos de presión hundidos en acuíferos confinados y no confinados. Estudió un solo pozo en el que se estableció una condición de equilibrio o estado estable bombeando el agua desde el pozo durante un tiempo suficientemente largo hasta que la velocidad de bombeo fuera igual a la velocidad de recarga. Presentó dos fórmulas, una para flujo radial estable en acuíferos no confinados y otra para flujo radial constante en acuíferos confinados. Al hacerlo, hizo algunas suposiciones para simplificar el asunto.
Los supuestos son:
(i) La velocidad del flujo es proporcional a la tangente del gradiente hidráulico en lugar del seno, según lo determinado por Darcy.
(ii) El flujo es horizontal y uniforme en todas partes en una sección vertical.
(iii) El acuífero es homogéneo, isotrópico y de extensión infinita por lo que el coeficiente de permeabilidad es constante en todas partes,
(iv) El pozo penetra completamente y recibe agua de todo el espesor del acuífero.
(v) El bombeo está tan ajustado que existe una etapa de equilibrio.
(vi) El flujo es laminar y por lo tanto sigue la ley de Darcy.
La fórmula de Dupits para acuíferos confinados es
