ley de darcy

DARCY Y SU CONTRIBUCION A LA HIDRAULICA
Celerino Quezada
Universidad de Concepcion, Facultad de Agronomia, Departamento de Suelos y
Recursos Naturales, Chillan, Chile. E-mail : cequezad@udec.cl
Biografía
Henry Philibert Gaspard Darcy, fue un cientifico frances
que hizo importantes contribuciones a la hidraulica.
Nacio 10 de Junio de 1803 en Dijon, Francia. Su padre
Jacques LazareGaspard, un recaudador de impuestos,
murio en 1817, y su madre Agathe Angelique Serdet
debio encargarse de su educacion. En 1821, a la edad de
18 anos Darcy ingreso a la Escuela Politecnica de Paris.
Dos anos mas tarde fue admitido en la Escuela de
Puentes y Caminos , lo que le permitio conseguir un
empleo en el Departamento de Puentes y Caminos . En
1828 se caso con Hanriette Carey, una damainglesa con
la que permanecio junto hasta su muerte, pero no
tuvieron hijos.
En 1828, trabajo en un proyecto de abastecimiento de agua , construyendo un sistema de
distribucion de agua presurizado que conducia 8 m3/min desde Rosoir Spring a traves de
12,7 Km de acueductos a un reservorio de 5.700 m3 ubicado cerca de Dijon, el cual
alimentaba una red de distribucion de 28.000 m de tuberiaspresurizadas que abastecian de
agua a la ciudad. Todo el sistema estaba enterrado y conducido por gravedad, sin requerir
bombas o filtros.
Por 1848 fue Jefe de Ingenieria en el departamento de Cote-d´Or, pero debido a presiones
politicas fue obligado a abandonar Dijon. Sin embargo, pronto asumio como Director Jefe
de Aguas y Pavimentos, en Paris. Alli realizo importantes investigaciones enhidraulica ,
especialmente sobre el flujo y perdidas por friccion en tuberias, que sirvio de base para la
ecuacion de Darcy-Weibasch sobre flujo de agua en tuberias. Tambien mejoro el diseno
del tubo Pitot .
En 1855 debido a una grave enfermedad, debio abandonar su trabajo, retornando a Dijon
para continuar sus investigaciones . En 1855 y 1856 realizo experimentos en columnas de
suelo paraestablecer lo que mas adelante seria conocida como Ley de Darcy ; inicialmente
la desarrollo para describir el flujo a traves de arenas, pero ha sido generalizada para
diferentes situaciones y con amplio uso hasta el dia de hoy. El tambien realizo
experimentos de campo en canales abiertos para determinar relacion entre velocidad , area
y pendiente.
Darcy fallecio de neumonia el 13 de Enero de 1858,durante un viaje a Paris, y esta
sepultado en Dijon.
Hanry Darcy realizo importantes contribuciones a la ciencia de la hidraulica entre las que
destacan el flujo de agua en medios porosos, el calculo de perdidas de carga en tuberia y la
determinacion de diametros y velocidad de fluidos en tuberias.
Flujo de agua en medios porosos
La Ley de Darcy expresa que el flujo de agua en un medio poroso,homogeneo e isotropico
es proporcional a la conductividad del medio poroso o conductividad hidraulica (K) y a
una fuerza conductora o gradiente hidraulica (i).
Darcy midio el volumen de agua por unidad de tiempo a traves de una columna de arena
saturada de longitud (L) y area (A) cuando existia una diferencia de presion hidrostatica (h)
entre dos puntos (L).
Q= K * A * h/L
donde
Q =caudal ( L3 T -1)
K = conductividad hidraulica(LT-1)
A = area (L2)
h= altura de agua (L)
L= largo de la muestra de suelo (L)
La conductividad hidraulica es una medida de la habilidad de un medio poroso para
transmitir agua, y es un parametro esencial para solucionar problemas agricolas,
hidrologicos y ambientales relacionados con el movimiento del agua a traves de suelo y
estratassubsuperficiales . Es una propiedad muy variable y dependiente de la estructura
del suelo , de la textura, y de las caracteristicas del sistema poroso ( diametro y tortuosidad)
La fuerza conductora o gradiente hidraulica se puede expresar en terminos de carga
hidraulica (h) en suelos saturados y como potencial(Ψ) en suelos no saturados
h= hg + hp Ψ= Ψg + Ψm
h= carga Hidraulica total Ψ= potencial total...