Bunyi Hukum Darcy, Rumus, Contoh Penerapan
Prinsip yang mengatur bagaimana cairan bergerak di bawah permukaan disebut hukum Darcy. Hukum Darcy adalah persamaan yang mendefinisikan kemampuan suatu fluida mengalir melalui media berpori seperti batu. Hal ini bergantung pada kenyataan bahwa jumlah aliran antara dua titik secara langsung berkaitan dengan perbedaan tekanan antara titik-titik, jarak antara titik-titik, dan interkonektivitas jalur aliran dalam batuan antara titik-titik. Pengukuran interkonektivitas disebut permeabilitas.
di bawah permukaan, batuandiendapkan pada lapisan. Aliran fluidadalam dan di antara lapisan batuandiatur oleh permeabilitas batuan.Namun, untuk memperhitungkanpermeabilitas, harus diukur baik dalam arah vertikal dan horisontal.Sebagai contoh, serpih biasanya memiliki permeabilitas yang jauh lebih rendah daripada vertikal horizontal(dengan asumsi datar berbaring serpihtempat tidur). Ini berarti bahwa sulituntuk cairan mengalir naik turunmelalui tempat tidur serpih tetapi jauh lebih mudah untuk itu mengalir darisisi ke sisi. Contoh yang baik darikarakteristik ini ditunjukkan pada gambar di sebelah kiri; yang jelas menunjukkan bahwa akan lebih mudah bagi air untuk mengalirsepanjang perlapisan horisontal dalamserpih di mana ada aliran alami jalurbukan vertikal di mana ada beberapajalur aliran .
Pada akhirnya, jika perbedaan tekanan antara zona hidrolik retak dan akuiferair tawar tidak besar, jarak antarazona relatif besar, dan ada batuandengan permeabilitas vertikal yang rendah di antara lebih dalam dan zonadangkal, aliran antara zona tidak mungkin terjadi. Pengecualian untukini adalah di mana ada jalur aliranterpisah seperti lubang bor terbuka atau serangkaian kesalahan atau sendiyang bersinggungan kedua zona retak dan akuifer air tawar. Di bawah salah satu dari keadaan ini, perbedaan tekanan dan jarak akan menjadi faktor penentu, apakah cairan dapat bermigrasi dari bagian bawah ke zona atas.
Untuk mereka yang memiliki minatlebih besar dalam prinsip-prinsipmatematika di balik aliran fluida di bawah permukaan, berikut ini adalah deskripsi dari Hukum Darcy:
Hukum Darcy adalah persamaan yang mendefinisikan kemampuan suatu fluida mengalir melalui media berpori seperti batu. Hal ini bergantung pada prinsip bahwa jumlah aliran antara dua titik adalah berbanding lurus dengan perbedaan tekanan antara titik-titik dan kemampuan mediamelalui yang mengalir untuk menghambat arus. Berikut tekananmengacu pada kelebihan tekanan lokalatas tekanan hidrostatik cairan normal yang, karena gravitasi, meningkat dengan mendalam seperti di kolomberdiri air. Ini faktor impedansi aliranini disebut sebagai permeabilitas.Dengan kata lain, hukum Darcy adalah hubungan proporsional sederhana antara tingkat debit sesaat melalui media berpori dan penurunan tekananlebih dari jarak tertentu.
Dalam format modern, menggunakan konvensi tanda tertentu, hukum Darcybiasanya ditulis sebagai:
Q =-KA dh / dl
dimana:
Q = laju aliran air (volume per waktu)
K = konduktivitas hidrolik
Sebuah kolom = luas penampang lintang
dh / dl = gradien hidrolik, yaitu, perubahan kepala panjang bunga.
Berikut ini adalah ekspresi diagram Hukum Darcy:
Saat menghitung kemungkinan aliran fluida dari zona hidrolik retak ke zona air tawar penerapan hukum Darcy sangat penting karena akan menetapkan kondisi spesifik di mana cairan dapat mengalir dari satu zona ke yang lain dan akhirnya akan menentukan apakah atau tidak rekah hidrolik cairan dapat mencapai zona air segar.
Darcy direferensikan untuk campuran sistem unit. Sebuah medium dengan permeabilitas 1 Darcy memungkinkan aliran 1 cm ³ / s dari cairan dengan viskositas 1 cP (1 MPa · s) di bawah gradien tekanan 1 atm / cm akting di seluruh luas 1 cm ². Sebuah millidarcy (mD) sama dengan 0,001 Darcy.
Sumber: pustakatambang