Hydraulisk ledningsevne er den lethed, hvormed vand bevæger sig gennem porøse rum og brud i jord eller sten. Det er udsat for en hydraulisk gradient og påvirkes af mætningsniveau og materialets permeabilitet. Hydraulisk ledningsevne bestemmes generelt enten gennem en af to tilgange. En empirisk tilgang korrelerer hydraulisk ledningsevne med jordegenskaber. En anden tilgang beregner hydraulisk ledningsevne gennem eksperimentering.
Hvor K = hydraulisk ledningsevne; g = acceleration på grund af tyngdekraften; v = kinematisk viskositet; C = sorteringskoefficient; ƒn = porøsitetsfunktion; og de = effektiv korndiameter. Den kinematiske viskositet (v) bestemmes af den dynamiske viskositet (µ) og væsketætheden (vand) (ρ) som:
Værdierne for C, ƒ og d afhænger af metoden anvendt i kornstørrelsesanalysen. Porøsitet (n) er afledt af det empiriske forhold n = 0,255 x (1 + 0,83U) hvor koefficienten for kornens ensartethed (U) er givet ved U = d60/ d10. I prøven d60 repræsenterer korndiameteren (mm), hvor 60 procent af prøven er mere fin og d
10 repræsenterer korndiameteren (mm), for hvilken 10 procent af prøven er mere fin.Brug ligningen Kozeny-Carman til de fleste jordstrukturer. Dette er det mest accepterede og anvendte empiriske derivat baseret på jordkornstørrelse, men er ikke passende at bruge til jord med en effektiv kornstørrelse over 3 mm eller til lerstrukturerede jordarter:
Brug Hazen-ligningen til jordstrukturer fra fint sand til grus, hvis jorden har en ensartethedskoefficient på mindre end fem (U <5) og effektiv kornstørrelse mellem 0,1 mm og 3 mm. Denne formel er kun baseret på d10 partikelstørrelse, så den er mindre nøjagtig end Kozeny-Carman-formlen:
Brug Breyer-ligningen til materialer med en heterogen fordeling og dårligt sorterede korn med en ensartethedskoefficient mellem 1 og 20 (1
Brug U.S. Bureau of Reclamation (USBR) ligning til mellemkornet sand med en ensartethedskoefficient mindre end fem (U <5). Dette beregnes ved hjælp af en effektiv kornstørrelse på d_20 og afhænger ikke af porøsitet, så det er mindre nøjagtigt end andre formler:
Brug en ligning baseret på Darcy's lov til at udlede hydraulisk ledningsevne eksperimentelt. I laboratoriet skal du placere en jordprøve i en lille cylindrisk beholder for at skabe et endimensionelt jordtværsnit, hvorigennem væsken (normalt vand) strømmer. Denne metode er enten en konstant-head test eller en fall-head test afhængig af væskens strømningstilstand. Grovkornede jordarter som rent sand og grus bruger typisk test med konstant hoved. Finer kornprøver bruger faldhovedtest. Grundlaget for disse beregninger er Darcys lov:
Hvor U = gennemsnitshastighed for væske gennem et geometrisk tværsnitsareal i jorden; h = hydraulisk hoved z = lodret afstand i jorden; K = hydraulisk ledningsevne. Dimensionen af K er længde pr. Tidsenhed (I / T).
Brug et permeameter til at udføre en konstanthovedtest, den mest anvendte test til at bestemme den mættede hydrauliske ledningsevne af grovkornede jordarter i laboratoriet. En cylindrisk jordprøve med tværsnitsareal A og længde L udsættes for et konstant hoved (H2 - H1) flow. Volumen (V) af testvæsken, der strømmer gennem systemet i løbet af tiden (t), bestemmer jordens mættede hydrauliske ledningsevne K:
Brug faldhovedtesten til at bestemme K for finkornet jord i laboratoriet. Forbind en cylindrisk jordprøvesøjle med tværsnitsareal (A) og længde (L) til en standrør med tværsnitsareal (a), hvor den perkolerende væske strømmer ind i systemet. Mål hovedskiftet i standrøret (H1 til H2) med tidsintervaller (t) for at bestemme den mættede hydrauliske ledningsevne fra Darcys lov: