Strömung 

Strömung wird allgemein durch das Kontinuitätsgesetz oder das Gesetz zur Erhaltung der Masse beschrieben.:

Q = A * v

Q = Durchflussrate
A = durchströmter Querschnitt
v = Strömungsgeschwindigkeit

Porosität 

Um diese Gleichung auf die Grundwasser-Strömung in einem popösen Medium (z.B. Kies oder Sand) zu übertragen. Dabei muss zusätzlich die Porosität und die Permeabilität beachtet werden. Der Porenraum definiert sich durch:

n = Vp / Vg

n = Porenhohlraum
Vp = Volumen des Porenhohlraums
Vg = Gesamtvolumen

Herleitung

Das Darcy-Gesetz lautet:

Q = kf * I * A

Q = Durchfluss
A = durchströmter Querschnitt
I = hydraulischer Gradient = dh/dl = Höhendifferenz/Längendifferenz
kf = Durchlässigkeitsbeiwert

Das Gesetz von Darcy ist gültig für wirblefreie oder laminare Strömung. Das Gesetz setzt voraus, dass poröse Medien laminar durchströmt werden. Die Wasserteilchen bewegen sich aber auf gekrümmten Bahnen in den Poren. Aufgrund der wechselnden Durchflussquerschnitte wechselt zudem noch die Geschwindigkeit der Wasserteilchen und damit bilden sich Wirbel. In einem entsprechend großen Bereich gleichen sich die Bewegungen der Teilchen aus und die Bewegung ist praktisch laminar. Das Gesetz von Darcy beschreibt also einen makroskopischen Bereich.