Flujo Darcy (Spatial Analyst)
Resumen
Calcula el valor residual del balance de volumen de aguas subterráneas y otras salidas de flujo constante de un acuífero.
Más información acerca del funcionamiento del Flujo Darcy y la Velocidad Darcy
Uso
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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.
- La Velocidad Darcy obtiene sólo rásteres de dirección y de magnitud según lo requiere la salida; el Flujo Darcy produce estas salidas de manera opcional.
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Todos los rásteres de entrada deben tener la misma extensión y el mismo tamaño de celda.
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Todos los rásteres de entrada deben ser de punto flotante.
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La dirección del vector de velocidad se registra en coordenadas de brújula (grados en el sentido de las agujas del reloj desde el norte), la magnitud en unidades de longitud sobre tiempo.
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No se especifica ningún sistema particular de unidades mediante esta herramienta. Los datos deben ser consistentes, utilizando la misma unidad para tiempo (segundos, días, años) y longitud (pies, metros) para todos los datos.
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El ráster de elevación de cabecera se puede obtener desde fuentes diversas. Se puede interpolar desde la observación de datos utilizando una de las herramientas de interpolación de superficie, como Kriging o Spline. También se pueden obtener los valores principales desde los resultados de un programa de modelado separado.
Sin embargo, se obtiene el ráster de elevación de cabecera, la cabecera debe ser consistente con el ráster de transmitividad; esto es, la cabecera debe reflejar el flujo a través del campo de transmitividad. No es suficiente utilizar los valores obtenidos mediante las mediciones y las pruebas en el campo; los valores rasterizados deben ser analizados para que sean consistentes con la ayuda de un programa de flujo medio poroso adecuado. La consistencia implica que las cabeceras realmente se producirán mediante el campo de transmitividad modelado. Debido a que los campos de transmitividad modelados y verdaderos generalmente difieren en la práctica, los campos principales modelados y verdaderos también difieren. Verifique la consistencia de las cabeceras examinando el ráster residual producido por el Flujo Darcy. El residual reflejará la consistencia del dataset. Cualquier análisis que utilice la Velocidad Darcy en los datasets inconsistentes producirá resultados sin sentido.
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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 no tiene 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.
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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.
Sintaxis
| Parámetro | Explicación | Tipo de datos |
in_head_raster |
Ráster de entrada donde cada valor de celda representa la elevación de cabecera de agua subterránea en esa ubicación. La cabecera suele ser una elevación sobre algunos 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 |
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 formación de transmitividad en esa ubicación. La transmitividad de un acuífero se define como la conductividad hidráulica K multiplicada por el grosor del acuífero saturado b, como unidades de longitud al cuadrado sobre el tiempo. Esta propiedad generalmente se estima desde los datos experimentales de campo como las pruebas de bombeo. Las tablas 1 y 2 de Cómo funciona el Flujo Darcy y la Velocidad Darcy enumeran los rangos de las 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 velocidad de filtración (velocidad lineal promedio) en el centro de la celda, calculado como el valor promedio de la velocidad de filtración a través de las cuatro caras de la celda. Se utiliza con el ráster de salida de magnitud para describir el vector de flujo. | Raster Dataset |
out_magnitude_raster (Opcional) | Ráster de salida opcional donde cada valor de celda representa la magnitud del vector de velocidad de filtración (velocidad lineal promedio) en el centro de la celda, calculado como el valor promedio de la velocidad de filtración a través de las cuatro caras de la celda. Se utiliza con el ráster de salida de dirección 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 |
Ejemplo de código
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")
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"
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute DarcyFlow
outDarcyFlow = DarcyFlow(inHeadRaster, inPorosityRaster, inThicknessRaster,
inTransmissivityRaster, outDirectionRaster,
outMagnitudeRaster)
# Save the output
outDarcyFlow.save("C:/sapyexamples/output/outdarcyflow")