Hidraulična vodljivost je lakoća s kojom se voda kreće kroz porozne prostore i pukotine u tlu ili stijeni. Podložan je hidrauličkom gradijentu i na njega utječe razina zasićenja i propusnost materijala. Hidraulička vodljivost obično se određuje bilo jednim od dva pristupa. Empirijski pristup povezuje hidrauličku vodljivost sa svojstvima tla. Drugi pristup izračunava hidrauličku vodljivost eksperimentiranjem.
Gdje je K = hidraulička vodljivost; g = ubrzanje zbog gravitacije; v = kinematička viskoznost; C = koeficijent sortiranja; ƒn = funkcija poroznosti; i de = efektivni promjer zrna. Kinematička viskoznost (v) određuje se dinamičkom viskoznošću (µ) i gustoćom fluida (vode) (ρ) kao:
Vrijednosti C, ƒ i d ovise o metodi korištenoj u analizi veličine zrna. Poroznost (n) je izvedena iz empirijskog odnosa n = 0,255 x (1 + 0,83U) gdje je koeficijent jednoličnosti zrna (U) dan U = d60/ d10. U uzorku, d60 predstavlja promjer zrna (mm) u kojem je 60 posto uzorka finije i d10 predstavlja promjer zrna (mm) za koji je 10 posto uzorka finije.
Koristite Kozeny-Carmanovu jednadžbu za većinu tekstura tla. Ovo je najčešće prihvaćen i korišten empirijski derivat zasnovan na veličini zrna tla, ali nije prikladan za upotrebu na tlima s efektivnom veličinom zrna iznad 3 mm ili na tlima s glinenom teksturom:
Koristite Hazenovu jednadžbu za teksture tla od sitnog pijeska do šljunka ako tlo ima koeficijent ujednačenosti manji od pet (U <5) i efektivnu veličinu zrna između 0,1 mm i 3 mm. Ova se formula temelji samo na d10 veličina čestica pa je manje precizna od Kozeny-Carmanove formule:
Koristite Breyerovu jednadžbu za materijale s heterogenom raspodjelom i loše sortirana zrna s koeficijentom ujednačenosti između 1 i 20 (1
Koristite jednadžbu Američkog ureda za melioraciju (USBR) za pijesak srednje zrna s koeficijentom ujednačenosti manjim od pet (U <5). To se izračunava pomoću efektivne veličine zrna d_20 i ne ovisi o poroznosti, pa je manje precizno od ostalih formula:
Koristite jednadžbu koja se temelji na Darcyevom zakonu za eksperimentalno izvođenje hidrauličke vodljivosti. U laboratoriju stavite uzorak tla u mali cilindrični spremnik kako biste stvorili jednodimenzionalni presjek tla kroz koji teče tekućina (obično voda). Ova metoda je ili ispitivanje s konstantnom glavom ili ispitivanje s padom glave, ovisno o stanju protoka tekućine. Grubozrna tla kao što su čisti pijesak i šljunak obično koriste testove konstantne glave. Finiji uzorci zrna koriste testove padanja glave. Osnova za ove izračune je Darcyev zakon:
Gdje je U = prosječna brzina fluida kroz geometrijsko područje presjeka unutar tla; h = hidraulična glava; z = okomita udaljenost u tlu; K = hidraulička vodljivost. Dimenzija K je duljina u jedinici vremena (I / T).
Upotrijebite permeametar za provođenje ispitivanja konstantne glave, najčešće korištenog ispitivanja za određivanje zasićene hidrauličke vodljivosti grubozrnastih tla u laboratoriju. Podvrgnite cilindrični uzorak tla površine poprečnog presjeka A i duljine L stalnom protoku glave (H2 - H1). Volumen (V) ispitne tekućine koja teče kroz sustav tijekom vremena (t), određuje zasićenu hidrauličku vodljivost K tla:
Koristite test padajuće glave da biste odredili K sitnozrnatog tla u laboratoriju. Spojite cilindrični stupac uzorka tla površine poprečnog presjeka (A) i duljine (L) na cijev površine poprečnog presjeka (a), u kojoj propusna tekućina ulijeva u sustav. Izmjerite promjenu glave u rezervnoj cijevi (H1 do H2) u intervalima vremena (t) da odredite zasićenu hidrauličku vodljivost iz Darcyevog zakona: