حاسبة التصريف النوعي وسرعة المياه الجوفية

ثم تقسم هذا التصريف على المسامية الفعالة لتقدير متوسط السرعة الخطية للمياه الجوفية عبر الفراغات المسامية المتصلة. أدخل الناقلية بوحدة المتر في الثانية، والميل كنسبة بلا أبعاد، والمسامية ككسر عشري. تفيد النتيجة في الفحوص الهيدروجيولوجية السريعة، والنماذج التصورية للمواقع، وتقديرات النقل، والحسابات الواضحة التي تتطلب عرض التدفق وسرعة الرشح معاً.

أدخل الناقلية والميل والمسامية الفعالة بوحدات وتعريفات متسقة

ابدأ بالناقلية الهيدروليكية المشبعة بوحدة المتر في الثانية. تصف الناقلية مدى سهولة نقل مادة الخزان الجوفي للماء تحت تأثير ميل هيدروليكي، وهي لا تساوي النفاذية الذاتية. لذلك يجب تحويل أي قيمة معطاة بالمتر في اليوم قبل إدخالها. بعد ذلك أدخل مقدار الميل الهيدروليكي، الذي يحسب عادة بقسمة التغير في الرأس الهيدروليكي على المسافة بين نقطتي القياس. الميل كمية بلا أبعاد، ويُدخل كمقدار غير سالب لأن الحاسبة تعرض مقادير شبيهة بالسرعة ولا تحدد اتجاهاً ذا إشارة. أخيراً، أدخل المسامية الفعالة ككسر عشري، مثل 0.25 للدلالة على خمسة وعشرين في المئة. ينبغي أن تمثل الفراغات المسامية المتصلة التي تسهم في حركة المياه، وليس بالضرورة المسامية الكلية المقيسة في المختبر. يجب أن تكون أكبر من الصفر لأنها مقام في حساب متوسط السرعة، وألا تتجاوز واحداً عند التعبير عنها ككسر. إن اتساق التعريفات والوحدات ضروري؛ فقد يؤدي نقل قيمة الناقلية بوحدة زمن خاطئة إلى تغيير السرعتين برتب مقدار عديدة حتى لو كانت العمليات الحسابية سليمة.

ميّز بين نتيجتي سرعة المياه الجوفية

النتيجة الأولى هي التصريف النوعي وفق Darcy، ويحسب بالعلاقة q = K × i، حيث تمثل K الناقلية الهيدروليكية ويمثل i مقدار الميل الهيدروليكي. وحدته المتر في الثانية، لكنه يعبّر عن معدل التدفق الحجمي مقسوماً على كامل مساحة المقطع العرضي الإجمالية للوسط المسامي. لذلك لا ينبغي تفسيره على أنه سرعة جسيم ماء داخل المسام. النتيجة الثانية هي متوسط السرعة الخطية، ويحسب بالعلاقة v = q ÷ n، حيث تمثل n المسامية الفعالة. تؤدي القسمة على نسبة المقطع المتاح للتدفق عبر المسام المتصلة إلى جعل متوسط السرعة الخطية أكبر من التصريف النوعي أو مساوياً له عند استخدام مسامية كسرية صحيحة. كلتا النتيجتين مقدار بلا اتجاه. يكتب قانون Darcy غالباً بإشارة سالبة لبيان أن الماء يتدفق نحو الرأس الهيدروليكي الأقل؛ وقد حذفت هنا لعدم إدخال محور مكاني أو إحداثيات للرأس. حدّد الاتجاه بتحليل مستقل للسطح البيزومتري. تتيح الصيغة المعادة والمدخلات المعروضة مراجعة الحساب وإعادة إنتاجه وإرفاقه بسجل فني بسهولة.

استخدم التقدير ضمن افتراضات قانون Darcy

استخدم النتيجة كتقدير تمثيلي لتدفق المياه الجوفية عندما يكون قانون Darcy والخصائص الحجمية المدخلة ملائمين للحالة. يفترض الحساب جرياناً مشبعاً، وناقلية هيدروليكية تمثيلية، وميلاً ذا معنى، ومسامية فعالة مناسبة للمياه المتحركة. الخزانات الجوفية الطبيعية غير متجانسة ومتباينة الخواص، ولذلك قد تخفي قيمة ناقلية واحدة الطبقات والشقوق ومسارات التدفق المفضلة وتأثيرات المقياس. كما أن متوسط السرعة الخطية لا يساوي تلقائياً سرعة انتقال الملوث. فقد تؤخر عمليات الامتزاز والانتشار في المصفوفة والتشتت والتفاعلات وتأثيرات الكثافة والحالات متعددة الأطوار المذاب أو تعيد توزيعه مقارنة بحركة المياه الحملية. عند إجراء فحص أولي لزمن الانتقال، اقسم طول المسار على متوسط السرعة الخطية بعد توحيد وحدات الزمن والتأكد من أن المدخلات تمثل المسار المعني. وفي قرارات التصميم أو التنظيم أو المخاطر، قارن التقدير بالاختبارات الميدانية وطبقات الموقع ونطاقات عدم اليقين ونموذج مناسب للمياه الجوفية. تعمل الواجهة بصورة حتمية ولا تتصل بالشبكة، وتبلغ كلفة كل طلب API ‏$0.002.