Descarga específica e velocidade da água subterrânea
Esta calculadora de descarga específica da água subterrânea aplica a lei de Darcy para transformar a condutividade hidráulica e o gradiente hidráulico em descarga específica, também chamada de fluxo de Darcy.
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Em seguida, divide essa descarga pela porosidade efetiva para estimar a velocidade linear média da água subterrânea no espaço poroso conectado. Informe a condutividade em metros por segundo, um gradiente adimensional e a porosidade como fração decimal. O resultado ajuda em verificações hidrogeológicas rápidas, modelos conceituais de área, estimativas de transporte e cálculos transparentes que precisam apresentar juntos o fluxo e a velocidade de percolação.
Informe condutividade, gradiente e porosidade efetiva de forma coerente
Comece pela condutividade hidráulica saturada em metros por segundo. A condutividade descreve a facilidade com que o material do aquífero transmite água sob um gradiente hidráulico; ela não é igual à permeabilidade intrínseca, e um valor em metros por dia precisa ser convertido antes do preenchimento. Depois, informe a magnitude do gradiente hidráulico, normalmente calculada pela variação da carga hidráulica dividida pela distância entre os pontos de medição. O gradiente é adimensional e deve ser uma magnitude não negativa, pois a calculadora apresenta grandezas semelhantes à velocidade, e não uma direção de fluxo com sinal. Por fim, informe a porosidade efetiva como fração decimal, como 0.25 para vinte e cinco por cento. Ela deve representar o espaço poroso conectado que participa do movimento da água, não necessariamente a porosidade total medida em laboratório. A porosidade precisa ser maior que zero porque divide a descarga e não pode ultrapassar um quando expressa como fração. Manter definições e unidades coerentes é indispensável: uma condutividade copiada na unidade de tempo errada altera as duas velocidades em várias ordens de grandeza, mesmo que a aritmética esteja correta.
Entenda os dois resultados de velocidade da água subterrânea
O primeiro resultado é a descarga específica de Darcy, calculada por q = K × i, em que K é a condutividade hidráulica e i é a magnitude do gradiente hidráulico. A unidade é metro por segundo, mas a grandeza corresponde à vazão volumétrica dividida por toda a área transversal bruta do meio poroso. Portanto, ela não deve ser interpretada como a velocidade de uma parcela de água dentro dos poros. O segundo resultado é a velocidade linear média, calculada por v = q ÷ n, em que n é a porosidade efetiva. A divisão pela fração da seção disponível ao fluxo conectado faz com que a velocidade linear média seja maior ou igual à descarga específica para uma porosidade fracionária válida. Os dois valores são magnitudes. A lei de Darcy costuma incluir um sinal negativo para indicar o fluxo em direção à menor carga hidráulica; esta calculadora omite esse sinal porque não recebe eixo espacial nem coordenadas de carga. Determine a direção por uma análise potenciométrica separada. A fórmula retornada e os dados repetidos tornam o resultado fácil de auditar, reproduzir e anexar a um registro técnico.
Aplique a estimativa dentro das hipóteses da lei de Darcy
Use o resultado como uma estimativa representativa do fluxo subterrâneo quando a lei de Darcy e as propriedades médias informadas forem adequadas. O cálculo pressupõe fluxo saturado, condutividade hidráulica representativa, gradiente significativo e porosidade efetiva compatível com a água em movimento. Aquíferos naturais são heterogêneos e anisotrópicos; uma única condutividade pode ocultar camadas, fraturas, caminhos preferenciais e efeitos de escala. A velocidade linear média também não é automaticamente a velocidade de deslocamento de um contaminante. Sorção, difusão na matriz, dispersão, reações, efeitos de densidade e condições multifásicas podem atrasar ou redistribuir um soluto em relação ao movimento advectivo. Para uma triagem de tempo de percurso, divida o comprimento do caminho pela velocidade linear média somente depois de uniformizar as unidades de tempo e confirmar que os dados representam esse caminho. Em decisões de projeto, regulatórias ou de risco, compare a estimativa com ensaios de campo, estratigrafia local, faixas de incerteza e um modelo adequado. O endpoint é determinístico e não faz chamadas de rede; valores finitos idênticos geram a mesma resposta. Cada solicitação pela API custa US$ 0,002.
Casos de uso
Estimar o tempo de percurso subterrâneo
Estime a velocidade advectiva antes de converter um comprimento conhecido do trajeto em um tempo preliminar de percurso.
Verificar um modelo conceitual da área
Compare o fluxo de Darcy e a velocidade nos poros em cenários plausíveis de condutividade, gradiente e porosidade efetiva.
Documentar um cálculo hidrogeológico
Gere uma resposta reproduzível com os dados, as duas medidas de velocidade e as fórmulas aplicadas.
Perguntas frequentes
O que é descarga específica?
A descarga específica, ou fluxo de Darcy, é a vazão volumétrica subterrânea dividida pela área transversal bruta. A calculadora a obtém multiplicando a condutividade pela magnitude do gradiente.
Por que a velocidade linear média é maior que a descarga específica?
A água circula pelo espaço poroso conectado, e não por toda a área bruta. Dividir a descarga por uma porosidade efetiva entre zero e um aumenta a magnitude da velocidade.
Quais unidades você deve usar?
Informe a condutividade hidráulica em metros por segundo, o gradiente como razão adimensional e a porosidade efetiva como fração decimal. As duas velocidades são dadas em metros por segundo.
Por que a porosidade zero ou negativa causa erro?
A velocidade linear média exige a divisão pela porosidade efetiva. Zero deixaria o resultado indefinido, enquanto uma porosidade negativa não tem significado físico.
O resultado inclui a direção do fluxo subterrâneo?
Não. A calculadora usa uma magnitude de gradiente não negativa e retorna magnitudes de velocidade. Determine a direção pelo campo de carga hidráulica; a água normalmente flui para a carga menor.
Quanto custa um cálculo pela API?
Cada solicitação pela API custa US$ 0,002.
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
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-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
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$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge", false, stream_context_create([
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]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"hydraulic_conductivity":0.0001,"hydraulic_gradient":0.02,"porosity":0.25}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"hydraulic_conductivity": 0.0001,
"hydraulic_gradient": 0.02,
"porosity": 0.25
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.specific_discharge",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |