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達西定律是什麼

實驗定律

達西定律(Darcy's law)是一箇描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間線性關係的實驗定律。該定律由法國水力學家H.-P.-G.達西在1852至1855年間通過大量實驗得出。達西定律的表達式爲Q=KFh/L,其中Q爲單位時間滲流量,F爲過水斷面,h爲總水頭損失,L爲滲流路徑長度,I=h/L爲水力坡度,K爲滲透係數。這個關係表明,水在單位時間內通過多孔介質的滲流量與滲流路徑長度成反比,與過水斷面面積和總水頭損失成正比。達西定律也被稱爲線性滲流定律,因爲它表明滲流速度與水力坡度的一次方成正比,即滲流速度與水力坡度呈線性關係。

達西定律適用於層流條件下的地下水運動,但它並不適用於所有地下水層流運動。有些情況下,地下水層流運動可能偏離達西定律,因此達西定律的適用範圍可能比層流範圍小。該定律說明水通過多孔介質的速度與水力梯度的大小及介質的滲透性能成正比。達西定律是滲流中最基本的定律,其形式簡潔(v=kJ),最早是由實驗證實的。