Flux de Darcy (Spatial Analyst)

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Synthèse

Calcule le volume résiduel d'une nappe phréatique et d'autres résultats afin de garantir un flux constant dans un aquifère.

Pour en savoir plus sur les outils Flux de Darcy et Vitesse de Darcy

Utilisation

• Différences entre les outils Flux de Darcy et Vitesse de Darcy :

  • L'outil Flux de Darcy produit un raster de volume en sortie, alors que l'outil Vitesse de Darcy ne le fait pas.
  • L'outil Vitesse de Darcy génère des rasters de direction et de grandeur comme sortie requise uniquement, alors que l'outil Flux de Darcy génère ces sorties de manière optionnelle.

• Tous les rasters en entrée doivent avoir les mêmes étendue et taille de cellule.

• Tous les rasters en entrée doivent être à virgule flottante.

• La direction du vecteur de vitesse est enregistrée dans les coordonnées du compas (en degrés dans le sens horaire à partir du Nord) et la grandeur dans les unités de longueur dans le temps.

• Aucun système d'unités particulier n'est spécifié par cet outil. Les données doivent être cohérentes et toutes les données doivent utiliser la même unité de temps (secondes, jours, années) et de longueur (pieds, mètres).

• Le raster d'altitude peut provenir de diverses sources. Il peut être interpolé à partir des données d'un puits d'observation à l'aide d'un des outils d'interpolation de surface, tel que Krigeage ou Spline. Les valeurs de hauteur peuvent également être obtenues à partir des résultats d'un programme de modélisation distinct.

  Quelle que soit la manière dont le raster d'altitude est obtenu, la hauteur doit être cohérente avec le raster de transmissivité. Autrement dit, la hauteur doit refléter le flux à travers le champ de transmissivité. Il ne suffit pas d'utiliser des valeurs obtenues par un mesurage et des tests sur le terrain. La cohérence des valeurs rastérisées doit être analysée à l'aide d'un programme de flux en milieu poreux approprié. La cohérence implique que les hauteurs soient produites réellement par le champ de transmissivité modélisé. Comme les champs de transmissivité véritable et modélisé diffèrent souvent en pratique, les champs de hauteur véritable et modélisé diffèrent également. Vérifiez la cohérence des hauteurs en examinant le raster résiduel généré par l'outil Flux de Darcy. Le raster résiduel reflète la cohérence du jeu de données. Toute analyse utilisant l'outil Vitesse de Darcy sur des jeux de données incohérents produira des résultats dépourvus de signification.

• Le champ de porosité effective, une propriété physique de l'aquifère, est estimé en général à partir de données géologiques. Il est défini comme le volume d'espace vide qui contribue au flux de liquide divisé par le volume entier. La porosité est exprimée sous la forme d'un nombre compris entre 0 et 1, avec des valeurs standard avoisinant 0,35, et est une valeur sans dimension. Une valeur de porosité effective de 0,35 signifie que 35% du volume du milieu poreux contribuent au flux de liquide. Les 65% restants, composés d'une matrice solide et de pores non connectés, ne contribue pas au flux de liquide.

• L'épaisseur saturée, mesurée en unités de longueur, est interprétée à partir d'informations géologiques. Pour un aquifère confiné, cette mesure correspond à l'épaisseur de la formation entre les couches de confinement supérieure et inférieure. Pour un aquifère non confiné, l'épaisseur saturée correspond à la distance entre la nappe phréatique et la couche de confinement inférieure.

• Les rasters en sortie sont de type virgule flottante.

• Pour plus d’informations sur les environnements de géotraitement qui s’appliquent à cet outil, reportez-vous à la rubrique Environnements d’analyse et Spatial Analyst.

Paramètres

Boîte de dialogue

Étiquette	Explication	Type de données
Raster d'altitude de la nappe en entrée	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente l'altitude de nappe à cet emplacement. La valeur représente généralement une altitude au-dessus d'un autre datum tel que le niveau moyen de la mer.	Raster Layer
Raster de porosité effective de la formation en entrée	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la porosité de formation effective à cet emplacement.	Raster Layer
Raster d'épaisseur saturée en entrée	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente l'épaisseur saturée à cet emplacement. La valeur de l'épaisseur est interprétée à partir des propriétés géologiques de l'aquifère.	Raster Layer
Raster de transmittance de la formation en entrée	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la transmissivité de formation à cet emplacement. La transmissivité d'un aquifère est définie comme la conductivité hydraulique K fois l'épaisseur saturée de l'aquifère b, en unités de longueur au carré dans le temps. Cette propriété est généralement évaluée à partir de données expérimentales comme des tests de pompage. Les tableaux 1 et 2 de la section sur le fonctionnement du flux et de la vitesse de Darcy répertorient les plages de conductivité hydraulique de certains matériaux géologiques généralisés.	Raster Layer
Raster de direction en sortie (Facultatif)	Raster de direction de flux en sortie. Chaque valeur de cellule représente la direction du vecteur de vitesse d'infiltration (vitesse linéaire moyenne) au centre de la cellule, calculée en tant que pourcentage de la vitesse d'infiltration à travers les quatre faces de la cellule. Il est utilisé avec le raster de magnitude en sortie pour décrire le vecteur de flux.	Raster Dataset
Raster de magnitude en sortie (Facultatif)	Raster facultatif en sortie dans lequel chaque valeur de cellule représente la magnitude du vecteur de vitesse d'infiltration (vitesse linéaire moyenne) au centre de la cellule, calculée sous forme de valeur moyenne de la vitesse d'infiltration sur les quatre faces de la cellule. Il est utilisé avec le raster de direction en sortie pour décrire le vecteur de flux.	Raster Dataset

Valeur renvoyée

Étiquette	Explication	Type de données
Raster de volume résiduel de la nappe en sortie	Raster de volume résiduel en sortie Raster en sortie dans lequel chaque valeur de cellule représente le volume résiduel de nappe afin de garantir un flux constant dans un aquifère, comme déterminé par la loi de Darcy.	Raster

Python

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

Nom	Explication	Type de données
in_head_raster	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente l'altitude de nappe à cet emplacement. La valeur représente généralement une altitude au-dessus d'un autre datum tel que le niveau moyen de la mer.	Raster Layer
in_porosity_raster	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la porosité de formation effective à cet emplacement.	Raster Layer
in_thickness_raster	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente l'épaisseur saturée à cet emplacement. La valeur de l'épaisseur est interprétée à partir des propriétés géologiques de l'aquifère.	Raster Layer
in_transmissivity_raster	Raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la transmissivité de formation à cet emplacement. La transmissivité d'un aquifère est définie comme la conductivité hydraulique K fois l'épaisseur saturée de l'aquifère b, en unités de longueur au carré dans le temps. Cette propriété est généralement évaluée à partir de données expérimentales comme des tests de pompage. Les tableaux 1 et 2 de la section sur le fonctionnement du flux et de la vitesse de Darcy répertorient les plages de conductivité hydraulique de certains matériaux géologiques généralisés.	Raster Layer
out_direction_raster (Facultatif)	Raster de direction de flux en sortie. Chaque valeur de cellule représente la direction du vecteur de vitesse d'infiltration (vitesse linéaire moyenne) au centre de la cellule, calculée en tant que pourcentage de la vitesse d'infiltration à travers les quatre faces de la cellule. Il est utilisé avec le raster de magnitude en sortie pour décrire le vecteur de flux.	Raster Dataset
out_magnitude_raster (Facultatif)	Raster facultatif en sortie dans lequel chaque valeur de cellule représente la magnitude du vecteur de vitesse d'infiltration (vitesse linéaire moyenne) au centre de la cellule, calculée sous forme de valeur moyenne de la vitesse d'infiltration sur les quatre faces de la cellule. Il est utilisé avec le raster de direction en sortie pour décrire le vecteur de flux.	Raster Dataset

Valeur renvoyée

Nom	Explication	Type de données
out_volume_raster	Raster de volume résiduel en sortie Raster en sortie dans lequel chaque valeur de cellule représente le volume résiduel de nappe afin de garantir un flux constant dans un aquifère, comme déterminé par la loi de Darcy.	Raster

Exemple de code

Premier exemple d'utilisation de l'outil DarcyFlow (fenêtre Python)

Cet exemple décrit le calcul du raster de volume de la nappe en sortie, ainsi que la direction du flux et la vitesse d'écoulement dans un aquifère.

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")

Deuxième exemple d'utilisation de l'outil DarcyFlow (script autonome)

Cet exemple décrit le calcul du raster de volume de la nappe en sortie, ainsi que la direction du flux et la vitesse d'écoulement dans un aquifère.

# 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")

Environnements

Validation automatique, Taille de cellule, Méthode de projection de la taille de cellule, Espace de travail courant, Étendue, Transformations géographiques, Mot-clé CONFIG en sortie, Système de coordonnées en sortie, Espace de travail temporaire, Raster de capture, Taille de tuile

Informations de licence

• Basic: Nécessite Spatial Analyst
• Standard: Nécessite Spatial Analyst
• Advanced: Nécessite Spatial Analyst