Validitas Hukum Darcy

Meskipun Hukum Darcy (ekspresi kekekalan momentum) pada awalnya ditentukan secara eksperimen oleh Henry Darcy (selama 1855-1856), sejak itu diturunkan dari persamaan Navier-Stokes melalui homogenisasi. Hal ini sejalan dengan Hukum Fourier di bidang konduksi panas, itu hukum Ohm di bidang jaringan listrik, atau Hukum Fick dalam difusi teori. Salah satu aplikasi dari Hukum Darcy adalah untuk mengalirkan air melalui akuifer. Hukum Darcy bersama dengan persamaan kekekalan massa yang setara dengan persamaan aliran air tanah, salah satu hubungan dasar hidrogeologi. hukum Darcy juga digunakan untuk menggambarkan minyak, air, dan arus gas melalui reservoir minyak bumi. Hukum Darcy adalah hubungan proporsional sederhana antara tingkat debit langsung melalui media berpori, viskositas fluida dan penurunan tekanan atas jarak tertentu.  

 Saturated
 Laminer


Karena hokum darcy berlaku untuk aliran laminer dimana kecepatan proporsional dengan kehilangan tenaga :
Hukum poissenille : aliran fluida pada tabung dengan diameter kecil :

λ = Koefisien kehilangan energy

Jika persamaan tersebut dibandingkan dengan persamaan darcy

Hukum Hazen
Kl = C D10^2 dengan C 90 – 120

Berlaku untuk uniform
Atau
K = 100 D10^2 K = 10 D10^2
[cm/s] [mm/s]
Koefisien proporsionalitas antara K & D10^2 :
306 : 10

D terdefinisi

Contoh :
Tanah pasir dengan D10 = 0,45 mm
K = 100(0,045)2 = 0,203 cm/d
Anggap I = 1 v = k.i = 0,203 cm/d
Hukum Darcy hanya cocok untuk aliran laminer
Criteria aliran laminer : Angka Reynolds

Tanah dengan suatu gradasi tertentu, vaiasi porositas dan temperature akan mempengaruhi nilai k :

Porositas :

Pada suatu temperature tertentu Cs dianggap konstan, Juga Ss :
Untuk variasi p dari p1 => p2

Pengaruh temperature dinyatakan dalam :

Tentukan Q antara 2 aquifer !

Jawab:

1 => 6,1 + 6 = 12,1 m
2 => 6 + 3 + 2 = 11 m

(Sumber : Handbook Ir. Andius Dasa Putra, M.T. (Dosen Universitas Lampung))