Calculadora de gradiente hidráulico
Niveles de 20 m y 16 m en dos pozos separados 100 m dan un gradiente hidráulico de 0,04, y el agua subterránea avanza del primer pozo hacia el segundo. Escriba ambos niveles y la distancia en la misma unidad de longitud. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Altura piezométrica 1
- 20
- Altura piezométrica 2
- 16
- Distancia
- 100
- Diferencia de altura piezométrica
- 4
- Gradiente hidráulico
- 0,04
- Corriente (A)
- 0,04
- Magnitud del gradiente
- 0,04
El gradiente hidráulico es la pendiente del nivel freático o de la superficie piezométrica: el cambio de carga hidráulica entre dos puntos de observación dividido por la distancia que los separa. Los textos de aguas subterráneas lo escriben como i igual a (h1 menos h2) sobre L, una razón adimensional cuando la carga y la distancia comparten la misma unidad de longitud. Estudiantes que revisan ejercicios de flujo de Darcy, hidrogeólogos que reducen pares de piezómetros y proyectistas de drenaje que dimensionan subdrenes necesitan ese mismo contrato de tres números y un resultado reproducible. Esta calculadora acepta la carga hidráulica en dos puntos y la longitud de trayecto entre ellos, divide la diferencia de carga por esa distancia y devuelve el gradiente adimensional con signo junto con su magnitud, las entradas ecoadas y la fórmula del libro.
Qué significa i = (h1 − h2) / L y qué magnitudes debe enviar
En hidrología de aguas subterráneas y análisis de filtración el gradiente hidráulico es la pendiente de la carga a lo largo de un trayecto de flujo: la diferencia de carga entre dos puntos de observación dividida por la distancia que los separa. La carga hidráulica es la energía por unidad de peso del agua, habitualmente una cota más una carga de presión, de modo que dos lecturas de piezómetro ya vienen en unidades de longitud.
Cuando esas cargas y la distancia de unión comparten la misma unidad—metros con metros, pies con pies—la razón i igual a (h1 menos h2) sobre L es adimensional, y por eso los textos la llaman gradiente en lugar de una pendiente escrita como metros por metro. La intención de búsqueda se agrupa en frases como calculadora de gradiente hidráulico, pendiente de carga de aguas subterráneas, i de Darcy a partir de dos piezómetros, gradiente hidráulico adimensional y cambio de carga sobre distancia.
Quien revisa una red de flujo, reduce un par de pozos de control o dimensiona un dren de grava quiere un i numérico que pueda anclar a una hoja o alimentar la ley de Darcy como el término motor q igual a menos K por i.
El signo forma parte del contrato: un i positivo significa que la carga cae del punto 1 hacia el 2, de modo que el agua se movería de 1 hacia 2 en un medio isótropo; un i negativo significa lo contrario; un i nulo indica una superficie piezométrica plana entre ambos puntos.
Mantenga honesta la base de longitud: mezclar una carga en metros con un espaciado de pozos en kilómetros sin convertir antes escala i en silencio por mil y no es un servicio de conversión de unidades que este extremo ofrezca.
Uso práctico, límites, precio y canales de entrega
Use la herramienta del navegador cuando desee una comprobación inmediata de i igual a (h1 menos h2) sobre L al calificar un ejercicio de hidrogeología, reducir un par de piezómetros de obra, esbozar si la filtración bajo una pantalla es lo bastante empinada como para temer piping, o saneando el término motor que va a multiplicar por la conductividad hidráulica en la ley de Darcy.
Elija unidades de forma coherente: si ambas cargas y la distancia están en metros, i es adimensional y listo para comparación con el libro; lo mismo vale para pies con pies. No hay modelo de lenguaje, ni servicio externo de registros de pozo, ni aleatoriedad, de modo que la capacidad es segura para fijar en comprobaciones de integración continua y materiales de lección reproducibles.
Conecte el extremo a ejercicios de Darcy, comprobadores de respuestas de concursos, herramientas de esbozo de filtración o pasos de preprocesado donde ya prefiera errores de dominio explícitos—como rechazar una distancia nula—frente a widgets opacos de caja negra que no explican por qué se rechazó una entrada incorrecta. No convertirá sistemas de unidades mezclados, no invertirá una carga desconocida dado i ni estimará K a partir de un ensayo de bombeo; esos son problemas vecinos con otra intención de búsqueda.
Qué puede hacer con ella
Comprobaciones de ejercicios y pares de piezómetros
Estudiantes y evaluadores confirman el i adimensional a partir de dos cargas hidráulicas y el espaciado de pozos, con rechazo claro cuando la distancia es nula, negativa o falta un campo.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si la distancia entre los dos puntos es cero?
Dividir una diferencia de carga por una longitud de trayecto nula queda indefinido, de modo que una distancia nula o negativa se rechaza y no se factura.
¿Por qué el gradiente hidráulico es adimensional?
La carga hidráulica y la distancia de unión son ambas longitudes. Cuando comparten la misma unidad, (h1-h2)/L es un número puro—la pendiente de la superficie piezométrica—listo para multiplicar por la conductividad hidráulica en la ley de Darcy.
¿Qué significa un gradiente hidráulico negativo?
Que el nivel sube del punto 1 al punto 2, de modo que el agua subterránea fluiría del punto 2 hacia el punto 1 en un acuífero uniforme. Un gradiente nulo indica un nivel freático plano entre ambos puntos.
¿Puede ser negativo un nivel piezométrico?
Sí. Un nivel por debajo de la referencia elegida es habitual, por ejemplo en un acuífero confinado medido desde la superficie del terreno, y se acepta. Solo la distancia entre los puntos debe ser positiva.
¿Cómo uso el gradiente en la ley de Darcy?
Multiplíquelo por la conductividad hidráulica del suelo o la roca, con signo menos, para obtener el caudal específico de Darcy. La conductividad la aporta usted, porque la calculadora no la busca.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-gradient \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"head_1":20,"head_2":16,"distance":100}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-gradient", {
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"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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"head_1": 20,
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"head_2": 16,
"distance": 100
},
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-gradient", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
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$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"head_1":20,"head_2":16,"distance":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-gradient", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"head_1": 20,
"head_2": 16,
"distance": 100
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.hydraulic_gradient",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Una distancia nula o negativa se rechaza con invalid_input en lugar de una división por cero.
Qué significa i = (h1 − h2) / L y qué magnitudes debe enviar
Entregar head_1, head_2, distance, head_difference, hydraulic_gradient, el alias breve i, gradient_magnitude, formula, method y una pista flow_from como JSON facilita pegar el resultado en notas, compararlo en pruebas automatizadas o reutilizarlo entre idiomas sin reimplementar la resta y la división.
Cómo valida la entrada esta calculadora y aplica i = (h1 − h2) / L
Las cadenas numéricas que se interpretan como números finitos se aceptan para que formularios y pipelines al estilo CSV pasen valores sin un cast extra. La distancia debe ser estrictamente positiva. Una distancia negativa se rechaza por la misma razón: L es una longitud geométrica de trayecto, no un salto de coordenada con signo. Las cargas hidráulicas pueden ser cualquier valor finito, incluidas lecturas bajo un datum elegido; una carga negativa es físicamente habitual en acuíferos confinados referidos a la superficie del terreno y no se trata como error. No hay tabla de conversión de unidades, ni consulta de conductividad hidráulica, ni resolutor de diferencias finitas de aguas subterráneas; es el i unidimensional ideal a partir de tres magnitudes conocidas. Envíe un cuerpo JSON con tres campos obligatorios: head_1, head_2 y distance. Cada campo debe ser finito: campos ausentes, cadenas vacías, texto no numérico, NaN e Infinity fallan de inmediato con invalid_input antes de devolver resultado, y la validación fallida no se cobra. Se admiten alias: h1, head1, hydraulic_head_1 para head_1; h2, head2, hydraulic_head_2 para head_2; L, length, dl para distance. Una distancia nula se rechaza siempre como invalid_input porque dividir una diferencia de carga por una longitud de trayecto que se desvanece queda indefinido, y ese fallo es el contrato del producto nombrado en la ficha. Tras la validación el motor resta head_2 de head_1, divide por distance, toma el valor absoluto para gradient_magnitude y redondea a una precisión decimal estable para que la misma entrada produzca siempre el mismo JSON en motores JavaScript. Una etiqueta suave flow_from registra la dirección isótropa implícita—1_to_2 cuando i es positivo, 2_to_1 cuando i es negativo y none cuando las cargas coinciden—solo como comodidad educativa; no es una red de flujo tridimensional, ni un rastreo de partículas, ni un clasificador de acuífero heterogéneo. La misma función pura alimenta la herramienta gratuita en el navegador y la vía API.
Uso práctico, límites, precio y canales de entrega
Use la API cuando un script, plataforma de lecciones, pipeline de cuaderno de laboratorio o ayudante de drenaje necesite JSON estable para muchas tuplas de carga y distancia bajo un solo contrato. Cada petición exitosa es un ítem facturable a $0.002; la validación fallida no consume saldo. Los resultados son plenamente deterministas: las mismas tres entradas siempre dan el mismo hydraulic_gradient, el mismo alias i, el mismo gradient_magnitude y las mismas etiquetas de fórmula y método. Como la implementación es análisis puro de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado de $0.002 sin tokens de modelo ni red saliente.
Casos de integración
Fixtures deterministas para pipelines de Darcy
Los scripts que después calculan el caudal específico q = −K i pueden llamar a un oráculo puro i=(h1-h2)/L en lugar de reimplementar la aritmética de carga sobre distancia en cada lenguaje.
Esbozos rápidos de filtración y drenaje
Ingenieros y docentes obtienen un i estructurado más una pista suave flow_from para subdrenes, pantallas y nivel freático sin levantar un modelo completo de aguas subterráneas.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula el gradiente hidráulico a partir de dos cargas y una distancia?
Envíe números finitos head_1, head_2 y una distance estrictamente positiva. La API devuelve i=(h1-h2)/L como hydraulic_gradient (y el alias i), más gradient_magnitude, head_difference y una pista suave flow_from.
¿Un gradiente hidráulico negativo significa flujo en el otro sentido?
Sí, en la convención unidimensional isótropa usada aquí: i>0 implica que la carga cae del punto 1 hacia el 2 (flow_from 1_to_2); i<0 implica lo contrario; i=0 significa una carga plana entre ambos puntos.
¿Cuánto cuesta la calculadora de gradiente hidráulico?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo prepago de KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.