Flux de Darcy (Spatial Analyst)

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Synthèse

Calcule le volume résiduel de nappe phréatique et d’autres sorties afin de garantir un flux constant dans un aquifère.

En savoir plus sur le fonctionnement des outils Flux de Darcy et Vitesse de Darcy

Utilisation

• Les différences entre les outils Flux de Darcy et Vitesse de Darcy sont :

  • L’outil Flux de Darcy génère un raster de volume en sortie, ce qui n’est pas le cas de l’outil Vitesse de Darcy.
  • L’outil Vitesse de Darcy génère des rasters de direction et de magnitude en tant que sorties requises uniquement. L’outil Flux de Darcy génère ces sorties de manière optionnelle.

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

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

• La direction du vecteur de vitesse est enregistrée en coordonnées boussole (en degrés dans le sens horaire en partant du nord), la magnitude en 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 les mêmes unités temporelles (secondes, jours, années) et de longueur (pieds, mètres).

• Le raster d’élévation de la hauteur peut provenir de différentes sources. Il peut être interpolé à partir des données des puits d’observation à l’aide de l’un des outils d’interpolation de surface, tels que les outils 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 façon dont le raster d’élévation de la hauteur est obtenu, la hauteur doit être cohérente avec le raster de transmittance, c’est-à-dire que la hauteur doit refléter le flux via le champ de transmittance. Il ne suffit pas d’utiliser les valeurs obtenues par des mesures et des essais sur le terrain - les valeurs rasterisées doivent être analysées pour en vérifier la cohérence à l’aide d’un programme de flux en milieu poreux approprié. La cohérence implique que les hauteurs soient effectivement produites par le champ de transmittance modélisé. Puisque les champs de transmittance réels et modélisés diffèrent souvent dans la pratique, c’est également le cas des champs de hauteur réels et modélisés. Vérifiez la cohérence des hauteurs en examinant le raster résiduel produit par le 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 inexploitables.

• 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 classiques se situant autour de 0,35 et 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 à 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’élévation de charge des eaux souterraines en entrée	Le raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente l’élévation de la hauteur de la nappe phréatique à cet emplacement. La hauteur est en général une altitude au-dessus d’un autre datum, comme le niveau moyen de la mer.	Raster Layer
Raster de porosité effective de la formation en entrée	Le raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la porosité de la formation effective à cet emplacement.	Raster Layer
Raster d’épaisseur saturée en entrée	Le 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 transmissivité de la formation en entrée	Le raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la transmittance de la formation à cet emplacement. La transmittance 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 Fonctionnement des outils Flux de Darcy et 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 valeur moyenne 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)	Un 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 à travers 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 des eaux souterraines en sortie	Raster de volume résiduel en sortie. Chaque valeur de cellule représente le volume résiduel des eaux souterraines pour 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	Le raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente l’élévation de la hauteur de la nappe phréatique à cet emplacement. La hauteur est en général une altitude au-dessus d’un autre datum, comme le niveau moyen de la mer.	Raster Layer
in_porosity_raster	Le raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la porosité de la formation effective à cet emplacement.	Raster Layer
in_thickness_raster	Le 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	Le raster en entrée dans lequel chaque valeur de cellule représente la transmittance de la formation à cet emplacement. La transmittance 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 Fonctionnement des outils Flux de Darcy et 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 valeur moyenne 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)	Un 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 à travers 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. Chaque valeur de cellule représente le volume résiduel des eaux souterraines pour un flux constant dans un aquifère, comme déterminé par la loi de Darcy.	Raster

Exemple de code

Exemple 1 d’utilisation de la fonction DarcyFlow (fenêtre Python)

Cet exemple calcule le raster de volume des eaux souterraines, 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")

Exemple 2 d’utilisation de la fonction DarcyFlow (script autonome)

Cet exemple calcule le raster de volume des eaux souterraines, 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