الموصلية الهيدروليكية هي السهولة التي يتحرك بها الماء عبر المساحات المسامية والكسور في التربة أو الصخور. يخضع لتدرج هيدروليكي ويتأثر بمستوى التشبع ونفاذية المادة. يتم تحديد الموصلية الهيدروليكية بشكل عام إما من خلال أحد الطريقتين. نهج تجريبي يربط التوصيل الهيدروليكي بخصائص التربة. الطريقة الثانية تحسب التوصيل الهيدروليكي من خلال التجريب.
حيث K = الموصلية الهيدروليكية ؛ ز = تسارع الجاذبية ؛ ت = اللزوجة الحركية ؛ C = معامل الفرز ؛ ƒن = دالة المسامية ؛ و ده = قطر الحبيبات الفعال. يتم تحديد اللزوجة الحركية (v) من خلال اللزوجة الديناميكية (µ) وكثافة السائل (الماء) (ρ) على النحو التالي:
تعتمد قيم C و ƒ و d على الطريقة المستخدمة في تحليل حجم الحبوب. المسامية (ن) مشتق من العلاقة التجريبية ن = 0.255 س (1 + 0.83يو) حيث يتم إعطاء معامل انتظام الحبوب (U) بواسطة U = d60/د10. في العينة د60 يمثل قطر الحبوب (مم) حيث يكون 60 في المائة من العينة أكثر دقة و د10 يمثل قطر الحبوب (مم) حيث تكون نسبة 10 بالمائة من العينة أكثر دقة.
استخدم معادلة كوزيني-كارمان لمعظم قوام التربة. هذا هو المشتق التجريبي الأكثر قبولًا واستخدامًا على أساس حجم حبيبات التربة ولكنه غير مناسب للاستخدام في التربة ذات حجم الحبيبات الفعال الذي يزيد عن 3 مم أو للتربة ذات القوام الطيني:
استخدم معادلة هازن لقوام التربة من الرمل الناعم إلى الحصى إذا كان معامل انتظام التربة أقل من خمسة (U <5) وحجم حبيبات فعال بين 0.1 مم و 3 مم. هذه الصيغة تعتمد فقط على د10 حجم الجسيمات لذا فهي أقل دقة من صيغة كوزيني كارمان:
استخدم معادلة براير للمواد ذات التوزيع غير المتجانس والحبوب المصنفة بشكل سيئ مع معامل انتظام بين 1 و 20 (1
استخدم معادلة مكتب الاستصلاح الأمريكي (USBR) لرمل الحبيبات المتوسطة مع معامل انتظام أقل من خمسة (U <5). يتم حساب هذا باستخدام حجم حبيبات فعال يبلغ d_20 ولا يعتمد على المسامية ، لذلك فهو أقل دقة من الصيغ الأخرى:
استخدم معادلة تستند إلى قانون دارسي لاشتقاق الموصلية الهيدروليكية بشكل تجريبي. في المختبر ، ضع عينة من التربة في وعاء أسطواني صغير لإنشاء مقطع عرضي للتربة أحادي البعد يتدفق من خلاله السائل (الماء عادةً). هذه الطريقة هي إما اختبار الرأس الثابت أو اختبار الرأس المتساقطة اعتمادًا على حالة تدفق السائل. عادةً ما تستخدم التربة الخشنة الحبيبات مثل الرمال النظيفة والحصى اختبارات الرأس الثابت. تستخدم عينات الحبوب الدقيقة اختبارات سقوط الرأس. أساس هذه الحسابات هو قانون دارسي:
حيث U = متوسط سرعة السائل عبر منطقة مقطعية هندسية داخل التربة ؛ ح = رأس هيدروليكي ض = المسافة العمودية في التربة ؛ K = الموصلية الهيدروليكية. أبعاد K هي الطول لكل وحدة زمنية (I / T).
استخدم مقياس النفاذية لإجراء اختبار ثابت الرأس ، وهو الاختبار الأكثر استخدامًا لتحديد التوصيل الهيدروليكي المشبع للتربة الحبيبية الخشنة في المختبر. تخضع عينة التربة الأسطوانية لمنطقة المقطع العرضي A والطول L لتدفق رأس ثابت (H2 - H1). يحدد الحجم (V) لسائل الاختبار الذي يتدفق عبر النظام خلال الوقت (t) الموصلية الهيدروليكية المشبعة K للتربة:
استخدم اختبار سقوط الرأس لتحديد K للتربة الدقيقة الحبيبات في المختبر. قم بتوصيل عمود عينة تربة أسطواني لمنطقة المقطع العرضي (A) والطول (L) بالأنبوب الرأسي لمنطقة المقطع العرضي (أ) ، حيث يتدفق السائل الراشح إلى النظام. قم بقياس التغيير في الرأس في الأنبوب الرأسي (H1 إلى H2) على فترات زمنية (t) لتحديد التوصيل الهيدروليكي المشبع من قانون دارسي: