Calculateur de gradient hydraulique
Des charges de 20 m et 16 m dans deux puits distants de 100 m donnent un gradient hydraulique de 0,04, la nappe s'écoulant du premier puits vers le second. Saisissez les deux charges et la distance dans la même unité de longueur. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Charge hydraulique 1
- 20
- Charge hydraulique 2
- 16
- Distance
- 100
- Différence de charge hydraulique
- 4
- Gradient hydraulique
- 0,04
- Courant (A)
- 0,04
- Norme du gradient
- 0,04
Le gradient hydraulique est la pente de la nappe ou de la surface piézométrique : la variation de charge hydraulique entre deux points d'observation divisée par la distance qui les sépare. Les manuels d'eaux souterraines l'écrivent i égal à (h1 moins h2) sur L, un rapport adimensionnel lorsque charge et distance partagent la même unité de longueur. Les étudiants qui vérifient des devoirs d'écoulement de Darcy, les hydrogéologues qui réduisent des paires de piézomètres et les projeteurs de drainage qui dimensionnent des drains de fond ont besoin de ce même contrat à trois nombres et d'un résultat reproductible. Ce calculateur accepte la charge hydraulique en deux points et la longueur de parcours entre eux, divise la différence de charge par cette distance et renvoie le gradient adimensionnel signé avec sa magnitude, les entrées reprises et la formule du manuel.
Ce que signifie i = (h1 − h2) / L et quelles grandeurs vous devez envoyer
En hydrologie des eaux souterraines et en analyse d'infiltration, le gradient hydraulique est la pente de la charge le long d'un trajet d'écoulement : la différence de charge entre deux points d'observation divisée par la distance qui les sépare. La charge hydraulique elle-même est l'énergie par unité de poids de l'eau, habituellement une cote plus une charge de pression, si bien que deux lectures de piézomètre sont déjà en unités de longueur.
Lorsque ces charges et la distance de liaison partagent la même unité—mètres avec mètres, pieds avec pieds—le rapport i égal à (h1 moins h2) sur L est adimensionnel, c'est pourquoi les manuels l'appellent gradient plutôt qu'une pente écrite en mètres par mètre. L'intention de recherche se regroupe autour de phrases telles que calculateur de gradient hydraulique, pente de charge de nappe, i de Darcy à partir de deux piézomètres, gradient hydraulique adimensionnel et variation de charge sur la distance.
Quiconque vérifie un réseau d'écoulement, réduit une paire de puits de contrôle ou dimensionne un drain de gravier veut un i numérique à ancrer à une feuille ou à injecter dans la loi de Darcy comme terme moteur q égal à moins K fois i.
Le signe fait partie du contrat : un i positif signifie que la charge chute du point 1 vers le 2, donc l'eau se déplacerait de 1 vers 2 dans un milieu isotrope ; un i négatif signifie l'inverse ; un i nul indique une surface piézométrique plane entre les deux points.
Gardez honnête la base de longueur : mélanger une charge en mètres avec un espacement de puits en kilomètres sans convertir d'abord multiplie i en silence par mille, et ce n'est pas un service de conversion d'unités que ce point d'accès fournit.
Usage pratique, limites, tarif et canaux de livraison
Utilisez l'outil du navigateur lorsque vous voulez une vérification immédiate de i égal à (h1 moins h2) sur L en notant un devoir d'hydrogéologie, en réduisant une paire de piézomètres de chantier, en esquissant si l'infiltration sous un rideau est assez raide pour craindre le renard hydraulique, ou en contrôlant le terme moteur que vous allez multiplier par la conductivité hydraulique dans la loi de Darcy.
Choisissez les unités de façon cohérente : si les deux charges et la distance sont en mètres, i est adimensionnel et prêt pour la comparaison avec le manuel ; il en va de même pour des pieds avec des pieds. Il n'y a ni modèle de langage, ni service externe de diagraphie, ni aléa, de sorte que la capacité est sûre à figer dans des contrôles d'intégration continue et des supports de cours reproductibles.
Branchez le point d'accès à des exercices de Darcy, des correcteurs de concours, des outils d'esquisse d'infiltration ou des étapes de prétraitement où vous préférez déjà des erreurs de domaine explicites—comme le rejet d'une distance nulle—plutôt que des widgets opaques en boîte noire qui n'expliquent pas pourquoi une mauvaise entrée a été refusée. Il ne convertira pas des systèmes d'unités mélangés, n'inversera pas une charge inconnue étant donné i et n'estimera pas K à partir d'un essai de pompage ; ce sont des problèmes voisins d'intention de recherche différente.
Cas d’usage
Contrôles de devoirs et paires de piézomètres
Étudiants et correcteurs confirment l'i adimensionnel à partir de deux charges hydrauliques et de l'espacement des puits, avec un rejet clair lorsque la distance est nulle, négative ou qu'un champ manque.
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si la distance entre les deux points est nulle ?
Diviser une différence de charge par une longueur de parcours nulle est indéfini, donc une distance nulle ou négative est rejetée et n'est pas facturée.
Pourquoi le gradient hydraulique est-il adimensionnel ?
La charge hydraulique et la distance de liaison sont toutes deux des longueurs. Lorsqu'elles partagent la même unité, (h1-h2)/L est un nombre pur—la pente de la surface piézométrique—prêt à multiplier la conductivité hydraulique dans la loi de Darcy.
Que signifie un gradient hydraulique négatif ?
Que la charge augmente du point 1 au point 2 : l'eau souterraine s'écoulerait donc du point 2 vers le point 1 dans un aquifère homogène. Un gradient nul indique une nappe plane entre les deux points.
Une charge hydraulique peut-elle être négative ?
Oui. Une charge sous le niveau de référence choisi est courante, par exemple dans une nappe captive repérée depuis la surface du sol, et elle est acceptée. Seule la distance entre les points doit être positive.
Comment utiliser le gradient dans la loi de Darcy ?
Multipliez-le par la conductivité hydraulique du sol ou de la roche, avec un signe moins, pour obtenir le flux de Darcy. C'est à vous de fournir la conductivité, car le calculateur ne la recherche pas.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre 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", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"head_1": 20,
"head_2": 16,
"distance": 100
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/hydraulic-gradient",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"head_1": 20,
"head_2": 16,
"distance": 100
},
)
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",
"content" => '{"head_1":20,"head_2":16,"distance":100}',
],
]));
$task = json_decode($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)Exemple de requête
{
"head_1": 20,
"head_2": 16,
"distance": 100
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.hydraulic_gradient",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Une distance nulle ou négative est rejetée avec invalid_input plutôt qu'une division par zéro.
Ce que signifie i = (h1 − h2) / L et quelles grandeurs vous devez envoyer
Livrer head_1, head_2, distance, head_difference, hydraulic_gradient, le court alias i, gradient_magnitude, formula, method et un indice flow_from en JSON facilite le collage du résultat dans des notes, la comparaison dans des tests automatisés ou la réutilisation entre langues sans réimplémenter la soustraction et la division.
Comment ce calculateur valide l'entrée et applique i = (h1 − h2) / L
Les chaînes numériques qui s'interprètent comme des nombres finis sont acceptées afin que formulaires et pipelines de style CSV fassent passer des valeurs sans cast supplémentaire. La distance doit être strictement positive. Une distance négative est rejetée pour la même raison : L est une longueur géométrique de parcours, non un saut de coordonnée signé. Les charges hydrauliques peuvent être n'importe quelle valeur finie, y compris des lectures sous un datum choisi ; une charge négative est physiquement courante dans les aquifères captifs rapportés à la surface du sol et n'est pas traitée comme une erreur. Il n'y a ni table de conversion d'unités, ni consultation de conductivité hydraulique, ni solveur aux différences finies d'eaux souterraines ; c'est l'i unidimensionnel idéal à partir de trois grandeurs connues. Envoyez un corps JSON avec trois champs obligatoires : head_1, head_2 et distance. Chaque champ doit être fini : champs absents, chaînes vides, texte non numérique, NaN et Infinity échouent immédiatement avec invalid_input avant tout résultat, et une validation en échec n'est pas facturée. Des alias sont pris en charge : h1, head1, hydraulic_head_1 pour head_1 ; h2, head2, hydraulic_head_2 pour head_2 ; L, length, dl pour distance. Une distance nulle est toujours rejetée comme invalid_input car diviser une différence de charge par une longueur de parcours qui s'annule est indéfini, et cet échec est le contrat produit nommé dans la fiche. Après validation, le moteur soustrait head_2 de head_1, divise par distance, prend la valeur absolue pour gradient_magnitude et arrondit à une précision décimale stable afin que la même entrée produise toujours le même JSON sur les moteurs JavaScript. Un libellé doux flow_from enregistre la direction isotrope implicite—1_to_2 lorsque i est positif, 2_to_1 lorsque i est négatif et none lorsque les charges coïncident—uniquement comme commodité pédagogique ; ce n'est pas un réseau d'écoulement tridimensionnel, ni un suivi de particules, ni un classifieur d'aquifère hétérogène. La même fonction pure alimente l'outil gratuit dans le navigateur et le chemin API.
Usage pratique, limites, tarif et canaux de livraison
Utilisez l'API lorsqu'un script, une plateforme de leçons, un pipeline de cahier de laboratoire ou un aide au drainage a besoin d'un JSON stable pour de nombreux tuples charge–distance sous un seul contrat. Chaque requête réussie est un item facturable à $0.002 ; une validation en échec ne consomme pas le solde. Les résultats sont pleinement déterministes : les mêmes trois entrées donnent toujours le même hydraulic_gradient, le même alias i, le même gradient_magnitude et les mêmes libellés de formule et de méthode. Comme l'implémentation est de l'analyse pure de palier A, chaque appel réussi coûte le prix de base publié de $0.002 sans jetons de modèle ni réseau sortant.
Cas d'intégration
Fixtures déterministes pour pipelines de Darcy
Les scripts qui calculent ensuite le débit spécifique q = −K i peuvent appeler un oracle pur i=(h1-h2)/L au lieu de réimplémenter l'arithmétique charge sur distance dans chaque langage.
Esquisses rapides d'infiltration et de drainage
Ingénieurs et enseignants obtiennent un i structuré plus un indice doux flow_from pour drains de fond, rideaux et nappe sans dresser un modèle complet d'eaux souterraines.
Questions techniques
Comment calcule-t-on le gradient hydraulique à partir de deux charges et d'une distance ?
Envoyez des nombres finis head_1, head_2 et une distance strictement positive. L'API renvoie i=(h1-h2)/L comme hydraulic_gradient (et l'alias i), plus gradient_magnitude, head_difference et un indice doux flow_from.
Un gradient hydraulique négatif signifie-t-il un écoulement dans l'autre sens ?
Oui, dans la convention unidimensionnelle isotrope utilisée ici : i>0 implique que la charge chute du point 1 vers le 2 (flow_from 1_to_2) ; i<0 implique l'inverse ; i=0 signifie une charge plane entre les deux points.
Combien coûte le calculateur de gradient hydraulique ?
L'outil du navigateur est gratuit. Les requêtes API utilisent le solde prépayé KIT à $0.002 par appel réussi ; une entrée invalide n'est pas facturée.