ForHosting KIT · 開発者向けツール

地下水の比流量・平均線速度計算ツール

この地下水比流量計算ツールは、Darcyの法則を用いて、透水係数と動水勾配からDarcy流束とも呼ばれる比流量を求めます。さらに、その値を有効間隙率で割り、連続した間隙内を流れる地下水の平均線速度を推定します。透水係数はメートル毎秒、動水勾配は無次元、間隙率は小数で入力してください。水文地質の概算確認、サイト概念モデル、物質移動の評価、流束と浸透速度を併記する再現可能な計算にご利用いただけます。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

透水係数、動水勾配、有効間隙率の単位と定義をそろえてください

最初に、飽和透水係数をメートル毎秒で入力してください。透水係数は、動水勾配があるときに帯水層の物質がどの程度水を通しやすいかを表します。固有透過度とは異なるため、メートル毎日で報告された値は入力前に換算する必要があります。次に、通常は水頭差を測定点間の距離で割って求める動水勾配の大きさを入力してください。動水勾配は無次元です。このツールでは符号付きの流向ではなく速度に相当する大きさを返すため、0以上の値を使用します。最後に、有効間隙率を小数で入力してください。たとえば25パーセントは0.25です。有効間隙率は、必ずしも室内試験の全間隙率ではなく、地下水の移動に寄与する連続間隙を表す値にしてください。平均線速度の計算で除数となるため0より大きい必要があり、小数として1を超えることはできません。定義と単位の整合は重要です。透水係数の時間単位を誤ると、演算が正しくても両方の速度が何桁も変わる場合があります。

2種類の地下水速度が表す意味をご確認ください

1つ目はDarcy比流量で、q = K × iにより計算します。Kは透水係数、iは動水勾配の大きさです。単位はメートル毎秒ですが、多孔質媒体の全断面積で体積流量を割った値であり、間隙内を移動する水粒子そのものの速さではありません。2つ目は平均線速度で、v = q ÷ nにより計算します。nは有効間隙率です。流れに利用できる連続間隙の断面割合で割るため、妥当な間隙率では平均線速度が比流量以上になります。どちらも方向を持たない大きさです。Darcyの法則には、水が水頭の低い方向へ流れることを示す負号を付ける場合がありますが、このツールには空間軸や水頭座標が入力されないため省いています。流向は別途、地下水位等高線やポテンショメトリック面から判断してください。返却される式と入力値により、結果の監査、再現、計算記録への添付を簡単に行えます。

Darcyの法則が成立する範囲で推定値をご利用ください

入力した代表物性とDarcyの法則が対象に適用できる場合に、地下水流動の代表的な推定値としてご利用ください。この計算は、飽和流、代表的な透水係数、意味のある動水勾配、および移動する地下水に適した有効間隙率を前提とします。自然の帯水層には不均質性と異方性があるため、単一の透水係数では地層、亀裂、選択的流路、スケール効果を表せないことがあります。また、平均線速度がそのまま汚染物質の移動速度になるとは限りません。吸着、マトリクス拡散、分散、反応、密度効果、多相条件により、溶質は移流する地下水より遅れたり再分配されたりします。移動時間を概算する場合は、時間単位を統一し、入力値が対象経路を代表することを確認してから、経路長を平均線速度で割ってください。設計、規制対応、リスク判断では、現地試験、地層情報、不確実性の幅、適切な地下水モデルと比較してください。処理は決定論的で通信を行わず、APIリクエスト料金は1回あたり$0.002です。

活用例

地下水の移動時間を概算

既知の流動経路長を予備的な移動時間へ換算する前に、移流による地下水速度を推定できます。

サイト概念モデルを確認

透水係数、動水勾配、有効間隙率の妥当なシナリオごとに、Darcy流束と間隙水速度を比較できます。

水文地質計算を記録

入力値、2種類の速度、適用した式を含む再現可能な応答を作成できます。

よくある質問

比流量とは何ですか？

比流量、すなわちDarcy流束は、地下水の体積流量を媒体の全断面積で割った値です。このツールでは透水係数と動水勾配の大きさを掛けて求めます。

平均線速度が比流量より大きいのはなぜですか？

地下水は全断面ではなく連続した間隙を流れます。比流量を0から1の間の有効間隙率で割るため、速度の大きさが増加します。

どの単位を使用すればよいですか？

透水係数はメートル毎秒、動水勾配は無次元比、有効間隙率は小数で入力してください。2つの速度はいずれもメートル毎秒で返されます。

間隙率が0以下の場合にエラーとなるのはなぜですか？

平均線速度では有効間隙率による除算が必要です。0では結果が定義できず、負の間隙率には物理的な意味がありません。

結果に地下水の流向は含まれますか？

含まれません。0以上の動水勾配の大きさから速度の大きさを返します。通常は水頭の低い側へ流れるため、水頭分布から方向を判定してください。

API計算の料金はいくらですか？

APIの各リクエスト料金は$0.002です。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"hydraulic_conductivity":0.0001,"hydraulic_gradient":0.02,"porosity":0.25}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "hydraulic_conductivity": 0.0001,
    "hydraulic_gradient": 0.02,
    "porosity": 0.25
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "hydraulic_conductivity": 0.0001,
    "hydraulic_gradient": 0.02,
    "porosity": 0.25
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/specific-discharge", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"hydraulic_conductivity":0.0001,"hydraulic_gradient":0.02,"porosity":0.25}',
  ],
]));
$task = json_decode($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)

リクエスト例

{
  "hydraulic_conductivity": 0.0001,
  "hydraulic_gradient": 0.02,
  "porosity": 0.25
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "earth.specific_discharge",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →