डार्सी नियम तथा रेनॉल्ड्स नम्बर कैसे जलभृत में विभिन्न तरल प्रवाह से सम्बन्धित हैं? वर्णन कीजिए।

डार्सी नियम

डार्सी नियम बताता है कि जलभृत के माध्यम से तरल प्रवाह की दर तरल की चिपचिपाहट, जलभृत की पारगम्यता और दबाव प्रवणता के समानुपाती होती है। इसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:

Q = -KA(dP/dL)

जहां:

• Q प्रवाह दर है
• K पारगम्यता है
• A क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है
• dP/dL दबाव प्रवणता है

रेनॉल्ड्स संख्या

रेनॉल्ड्स संख्या एक आयामहीन संख्या है जो तरल प्रवाह के प्रकार को निर्धारित करती है। यह जड़त्वीय बलों और चिपचिपा बलों का अनुपात है। इसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:

Re = (ρvL)/μ

जहां:

• Re रेनॉल्ड्स संख्या है
• ρ तरल का घनत्व है
• v तरल का वेग है
• L विशेषता लंबाई है
• μ तरल की चिपचिपाहट है

जलभृत में तरल प्रवाह के प्रकार

जलभृत में दो मुख्य प्रकार के तरल प्रवाह होते हैं:

• लैमिनार प्रवाह: इस प्रकार के प्रवाह में, तरल परतें एक दूसरे के समानांतर चलती हैं और मिश्रण नहीं होता है। रेनॉल्ड्स संख्या कम होती है (Re < 2000)।
• टर्बुलेंट प्रवाह: इस प्रकार के प्रवाह में, तरल अनियमित रूप से चलता है और मिश्रण होता है। रेनॉल्ड्स संख्या अधिक होती है (Re > 4000)।

डार्सी नियम लैमिनार प्रवाह के लिए अधिक सटीक है, जबकि टर्बुलेंट प्रवाह के लिए इसे संशोधित करने की आवश्यकता होती है। रेनॉल्ड्स संख्या का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि जलभृत में प्रवाह लैमिनार है या टर्बुलेंट।

नियम/संख्या	परिभाषा	जलभृत में प्रासंगिकता
डार्सी नियम	प्रवाह दर, पारगम्यता और दबाव प्रवणता के बीच संबंध	लैमिनार प्रवाह में प्रवाह दर का अनुमान लगाने के लिए
रेनॉल्ड्स संख्या	जड़त्वीय और चिपचिपा बलों का अनुपात	प्रवाह के प्रकार (लैमिनार या टर्बुलेंट) का निर्धारण करने के लिए