Flujo Darcy (Spatial Analyst)

Disponible con una licencia de Spatial Analyst.

Resumen

Calcula el balance del volumen de agua subterránea residual y otras salidas del flujo constante de un acuífero.

Más información acerca del funcionamiento del Flujo Darcy y la Velocidad Darcy

Uso

• Las diferencias entre el Flujo Darcy y la Velocidad Darcy son:

  • El Flujo Darcy produce un ráster de volumen de salida; la Velocidad Darcy no lo hace.
  • La Velocidad Darcy tan solo genera rásteres de dirección y magnitud como salida requerida; el Flujo Darcy genera estas salidas de manera opcional.

• Todos los rásteres de entrada deben tener la misma extensión y el mismo tamaño de celda.

• Todos los rásteres de entrada deben ser de punto flotante.

• La dirección del vector de velocidad se registra en coordenadas de brújula (grados en sentido horario desde el norte), la magnitud en unidades de longitud a lo largo del tiempo.

• No se especifica ningún sistema particular de unidades mediante esta herramienta. Los datos deben ser coherentes y utilizar la misma unidad para el tiempo (segundos, días, años) y la longitud (pies, metros) para todos los datos.

• El ráster de elevación de carga hidráulica puede proceder de diversas fuentes. Se puede interpolar a partir de datos de pozos de observación utilizando una de las herramientas de interpolación de superficie, como Kriging o Spline. Los valores de carga hidráulica también pueden obtenerse a partir de los resultados de otro programa de modelado.

  Independientemente de cómo se obtenga el ráster de elevación de carga hidráulica, debe ser coherente con el ráster de transmisividad; es decir, la carga hidráulica debe reflejar el flujo a través del campo de transmisividad. No es suficiente utilizar los valores obtenidos mediante mediciones y pruebas en el campo: los valores rasterizados deben analizarse para garantizar la coherencia con la ayuda de un programa de flujo medio poroso adecuado. La coherencia implica que las cargas hidráulicas realmente se producirían mediante el campo de transmisividad modelado. Dado que los campos de transmisividad modelados y verdaderos suelen diferir en la práctica, los campos de carga hidráulica modelados y verdaderos también difieren. Compruebe la coherencia de las cargas hidráulicas examinando el ráster residual generado por el Flujo Darcy. El residual reflejará la coherencia del dataset. Cualquier análisis que utilice la Velocidad Darcy en datasets incoherentes generará resultados sin sentido.

• Por lo general, el campo de porosidad efectiva, una propiedad física del acuífero, se estima a partir de datos geológicos. Se define como el volumen de espacio vacío que contribuye al flujo de fluido dividido por el volumen entero. La porosidad se expresa como un número entre 0 y 1, con valores típicos alrededor de 0,35 y sin dimensión. Un valor de porosidad efectiva de 0,35 significa que el 35 por ciento del volumen del medio poroso contribuye al flujo de fluido. El 65 por ciento restante, constituido por una matriz sólida y poros sin conexión, no contribuye al flujo de fluido.

• El grosor saturado, medido en unidades de longitud, se interpreta a partir de la información geológica. Para un acuífero limitado, esta medida es el grosor de la formación entre las capas de limitación superior e inferior. Para un acuífero no limitado, el grosor saturado es la distancia entre la tabla de agua y la capa de limitación inferior.

• Los rásteres de salida son de punto flotante.

• Consulte Entornos de análisis y Spatial Analyst para obtener detalles adicionales sobre los entornos de geoprocesamiento que se aplican a esta herramienta.

Parámetros

Cuadro de diálogo

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Ráster de elevación de cabecera del agua subterránea de entrada	El ráster de entrada donde cada valor de celda representa la elevación de carga hidráulica del agua subterránea en esa ubicación. La carga hidráulica suele ser una elevación sobre algún datum, como el nivel medio del mar.	Raster Layer
Ráster de la formación de porosidad efectiva de entrada	Ráster de entrada donde cada valor de celda representa la formación de porosidad efectiva en esa ubicación.	Raster Layer
Ráster de grosor saturado de entrada	El ráster de entrada donde cada valor de celda representa el grosor saturado en esa ubicación. El valor del grosor se interpreta desde las propiedades geológicas del acuífero.	Raster Layer
Ráster de transmisividad de formación de entrada	Ráster de entrada donde cada valor de celda representa la transmisividad de formación en esa ubicación. La transmisividad de un acuífero se define como la conductividad hidráulica K veces el grosor del acuífero saturado b, como unidades de longitud al cuadrado a lo largo del tiempo. Por lo general, esta propiedad se estima desde los datos experimentales de campo, como pruebas de bombeo. Las tablas 1 y 2 del Funcionamiento del Flujo Darcy y la Velocidad Darcy enumeran rangos de conductividades hidráulicas para algunos materiales geológicos generalizados.	Raster Layer
Ráster de dirección de salida (Opcional)	Ráster de salida de dirección de flujos. Cada valor de celda representa la dirección del vector de la velocidad de filtrado (velocidad lineal promedio) en el centro de la celda, calculado como el valor medio de la velocidad de filtrado a través de las cuatro caras de la celda. Se utiliza con el ráster de magnitud de salida para describir el vector de flujo.	Raster Dataset
Ráster de magnitud de salida (Opcional)	Un ráster de salida opcional donde cada valor de celda representa la magnitud del vector de la velocidad de filtrado (velocidad lineal promedio) en el centro de la celda, calculado como el valor medio de la velocidad de filtrado a través de las cuatro caras de la celda. Se utiliza con el ráster de dirección de salida para describir el vector de flujo.	Raster Dataset

Valor de retorno

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Ráster del balance del volumen de agua subterránea residual de salida	El ráster del valor residual del balance de volumen de salida. Cada valor de celda representa el valor residual del balance de volumen de aguas subterráneas de flujo constante de un acuífero, según lo determina la ley de Darcy.	Raster

Python

DarcyFlow(in_head_raster, in_porosity_raster, in_thickness_raster, in_transmissivity_raster, {out_direction_raster}, {out_magnitude_raster})

Nombre	Explicación	Tipo de datos
in_head_raster	El ráster de entrada donde cada valor de celda representa la elevación de carga hidráulica del agua subterránea en esa ubicación. La carga hidráulica suele ser una elevación sobre algún datum, como el nivel medio del mar.	Raster Layer
in_porosity_raster	Ráster de entrada donde cada valor de celda representa la formación de porosidad efectiva en esa ubicación.	Raster Layer
in_thickness_raster	El ráster de entrada donde cada valor de celda representa el grosor saturado en esa ubicación. El valor del grosor se interpreta desde las propiedades geológicas del acuífero.	Raster Layer
in_transmissivity_raster	Ráster de entrada donde cada valor de celda representa la transmisividad de formación en esa ubicación. La transmisividad de un acuífero se define como la conductividad hidráulica K veces el grosor del acuífero saturado b, como unidades de longitud al cuadrado a lo largo del tiempo. Por lo general, esta propiedad se estima desde los datos experimentales de campo, como pruebas de bombeo. Las tablas 1 y 2 del Funcionamiento del Flujo Darcy y la Velocidad Darcy enumeran rangos de conductividades hidráulicas para algunos materiales geológicos generalizados.	Raster Layer
out_direction_raster (Opcional)	Ráster de salida de dirección de flujos. Cada valor de celda representa la dirección del vector de la velocidad de filtrado (velocidad lineal promedio) en el centro de la celda, calculado como el valor medio de la velocidad de filtrado a través de las cuatro caras de la celda. Se utiliza con el ráster de magnitud de salida para describir el vector de flujo.	Raster Dataset
out_magnitude_raster (Opcional)	Un ráster de salida opcional donde cada valor de celda representa la magnitud del vector de la velocidad de filtrado (velocidad lineal promedio) en el centro de la celda, calculado como el valor medio de la velocidad de filtrado a través de las cuatro caras de la celda. Se utiliza con el ráster de dirección de salida para describir el vector de flujo.	Raster Dataset

Valor de retorno

Nombre	Explicación	Tipo de datos
out_volume_raster	El ráster del valor residual del balance de volumen de salida. Cada valor de celda representa el valor residual del balance de volumen de aguas subterráneas de flujo constante de un acuífero, según lo determina la ley de Darcy.	Raster

Muestra de código

Ejemplo 1 de DarcyFlow (ventana de Python)

En este ejemplo se calcula el ráster de balance de volumen de aguas subterráneas así como la dirección del flujo y la velocidad de filtrado de un acuífero.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outDarcyFlow = DarcyFlow("gwhead", "gwporo", "gwthick","gwtrans", 
                         "C:/sapyexamples/output/outdarcydir",
                         "C:/sapyexamples/output/outdarcymag")
outDarcyFlow.save("C:/sapyexamples/output/outdarcyflo")

Ejemplo 2 de DarcyFlow (secuencia de comandos independiente)

En este ejemplo se calcula el ráster de balance de volumen de aguas subterráneas así como la dirección del flujo y la velocidad de filtrado de un acuífero.

# Name: DarcyFlow_Ex_02.py
# Description: Calculates the groundwater volume balance residual and other
#    outputs for steady flow in an aquifer.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Set local variables
inHeadRaster = "gwhead"
inPorosityRaster = "gwporo"
inThicknessRaster = "gwthick"
inTransmissivityRaster = "gwtrans"
outDirectionRaster = "C:/sapyexamples/output/outdarcydir"
outMagnitudeRaster = "C:/sapyexamples/output/outdarcymag"

# Execute DarcyFlow
outDarcyFlow = DarcyFlow(inHeadRaster, inPorosityRaster, inThicknessRaster,
                         inTransmissivityRaster, outDirectionRaster,
                         outMagnitudeRaster)

# Save the output 
outDarcyFlow.save("C:/sapyexamples/output/outdarcyflow")

Entornos

Auto ejecución, Tamaño de celda, Método de proyección de tamaño de celda, Espacio de trabajo actual, Extensión, Transformaciones geográficas, Palabra clave CONFIG de salida, Sistema de coordenadas de salida, Espacio de trabajo temporal, Alinear ráster, Tamaño de tesela

Información de licenciamiento

• Basic: Requiere Spatial Analyst
• Standard: Requiere Spatial Analyst
• Advanced: Requiere Spatial Analyst