Spezifischer Durchfluss und Grundwassergeschwindigkeit

Anschließend wird dieser durch die effektive Porosität geteilt, um die mittlere lineare Geschwindigkeit des Grundwassers im verbundenen Porenraum abzuschätzen. Geben Sie die Leitfähigkeit in Metern pro Sekunde, ein dimensionsloses Gefälle und die Porosität als Dezimalbruch ein. Das Ergebnis eignet sich für schnelle hydrogeologische Prüfungen, konzeptionelle Standortmodelle, Transportabschätzungen und nachvollziehbare Berechnungen, in denen Fluss und Porenwassergeschwindigkeit gemeinsam ausgewiesen werden sollen.

Geben Sie Leitfähigkeit, Gefälle und effektive Porosität einheitlich ein

Beginnen Sie mit der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit in Metern pro Sekunde. Sie beschreibt, wie leicht ein Grundwasserleiter unter einem hydraulischen Gefälle Wasser leitet; sie ist nicht mit der intrinsischen Permeabilität gleichzusetzen, und ein Wert in Metern pro Tag muss vor der Eingabe umgerechnet werden. Tragen Sie danach den Betrag des hydraulischen Gefälles ein, der üblicherweise als Änderung der hydraulischen Höhe geteilt durch den Abstand zwischen Messpunkten berechnet wird. Das Gefälle ist dimensionslos und wird als nicht negativer Betrag angegeben, weil der Rechner geschwindigkeitsähnliche Beträge und keine vorzeichenbehaftete Fließrichtung liefert. Geben Sie zuletzt die effektive Porosität als Dezimalbruch ein, beispielsweise 0.25 für fünfundzwanzig Prozent. Sie soll den verbundenen, am Wassertransport beteiligten Porenraum abbilden und muss nicht der gesamten Laborporosität entsprechen. Da durch sie geteilt wird, muss sie größer als null sein; als Bruch darf sie eins nicht überschreiten. Einheitliche Definitionen und Einheiten sind entscheidend: Eine Leitfähigkeit mit falscher Zeiteinheit kann beide Geschwindigkeiten um Größenordnungen verändern, obwohl die Rechnung selbst richtig ist.

Unterscheiden Sie die beiden Ergebnisse zur Grundwassergeschwindigkeit

Das erste Ergebnis ist der spezifische Darcy-Durchfluss nach q = K × i, wobei K die hydraulische Leitfähigkeit und i den Betrag des hydraulischen Gefälles bezeichnet. Die Einheit ist Meter pro Sekunde, doch die Größe entspricht dem Volumenstrom geteilt durch die gesamte Bruttoquerschnittsfläche des porösen Mediums. Sie darf daher nicht als tatsächliche Geschwindigkeit eines Wasserteilchens in den Poren verstanden werden. Das zweite Ergebnis ist die mittlere lineare Geschwindigkeit nach v = q ÷ n, wobei n für die effektive Porosität steht. Durch die Division mit dem Anteil des für verbundenes Fließen verfügbaren Querschnitts ist sie bei gültiger Porosität größer oder gleich dem spezifischen Durchfluss. Beide Ergebnisse sind Beträge. Das Darcy-Gesetz wird oft mit einem Minuszeichen geschrieben, um die Strömung zu abnehmender hydraulischer Höhe auszudrücken; hier fehlt es, da weder Raumachse noch Höhenkoordinaten vorliegen. Bestimmen Sie die Richtung mit einer separaten Potenzialanalyse. Die ausgegebene Formel und die wiederholten Eingaben erleichtern Prüfung, Reproduktion und Dokumentation.

Nutzen Sie die Schätzung innerhalb der Annahmen des Darcy-Gesetzes

Verwenden Sie das Ergebnis als repräsentative Grundwasserabschätzung, wenn das Darcy-Gesetz und die eingegebenen mittleren Eigenschaften zum System passen. Die Berechnung setzt gesättigte Strömung, eine repräsentative hydraulische Leitfähigkeit, ein aussagekräftiges Gefälle und eine für mobiles Wasser geeignete effektive Porosität voraus. Natürliche Grundwasserleiter sind heterogen und anisotrop; ein einzelner Leitfähigkeitswert kann Schichten, Klüfte, bevorzugte Fließwege und Maßstabseffekte verdecken. Die mittlere lineare Geschwindigkeit entspricht auch nicht automatisch der Transportgeschwindigkeit eines Schadstoffs. Sorption, Matrixdiffusion, Dispersion, Reaktionen, Dichteeffekte und Mehrphasenbedingungen können einen gelösten Stoff gegenüber der advektiven Wasserbewegung verzögern oder umverteilen. Teilen Sie für eine erste Laufzeitabschätzung die Weglänge erst dann durch die mittlere lineare Geschwindigkeit, wenn die Zeiteinheiten vereinheitlicht sind und die Eingaben den Weg repräsentieren. Vergleichen Sie die Schätzung bei Planungs-, Zulassungs- oder Risikoentscheidungen mit Feldversuchen, Standortstratigrafie, Unsicherheitsbereichen und einem geeigneten Modell. Der Endpunkt arbeitet deterministisch und ohne Netzwerkzugriff; jede API-Anfrage kostet $0.002.