A hidraulikai vezetőképesség az a könnyedség, amellyel a víz porózus tereken és talajban vagy kőzetben lévő töréseken mozog. Hidraulikus gradiensnek van kitéve, és az anyag telítettségi szintje és permeabilitása befolyásolja. A hidraulikai vezetőképességet általában a két megközelítés egyikével határozzák meg. Az empirikus megközelítés összefüggésbe hozza a hidraulikai vezetőképességet a talaj tulajdonságokkal. A második megközelítés kísérleti úton számítja ki a hidraulikai vezetőképességet.
Ahol K = hidraulikus vezetőképesség; g = gyorsulás a gravitáció miatt; v = kinematikai viszkozitás; C = válogatási együttható; ƒn = porozitásfüggvény; és de = tényleges szemcseátmérő. A kinematikai viszkozitást (v) a dinamikus viszkozitás (µ) és a folyadék (víz) sűrűsége (ρ) határozza meg:
A C, ƒ és d értékek a szemcseméret-elemzésben alkalmazott módszertől függenek. A porozitás (n) az n = 0,255 x (1 + 0,83) empirikus összefüggésből származikU) ahol a szemcse-egyenletességi együtthatót (U) U = d adja meg
60/ d10. A mintában d60 azt a szemcseátmérőt (mm) jelenti, amelyben a minta 60 százaléka finomabb és d10 azt a szemcseátmérőt (mm) jelenti, amelynél a minta 10 százaléka finomabb.Használja a Kozeny-Carman egyenletet a legtöbb talaj textúrájához. Ez a talaj szemcsemérete alapján a legelterjedtebb és leggyakrabban használt empirikus származék, de nem megfelelő 3 mm-nél nagyobb tényleges szemcseméretű talajokhoz vagy agyagos textúrájú talajokhoz:
Használja a Hazen-egyenletet a finom homoktól a kavicsig terjedő talaj textúráira, ha a talaj egyenletességi együtthatója kevesebb, mint öt (U <5), és a tényleges szemcseméret 0,1 mm és 3 mm között van. Ez a képlet csak a d-n alapul10 részecskeméret, így kevésbé pontos, mint a Kozeny-Carman formula:
Használja a Breyer-egyenletet heterogén eloszlású anyagokhoz és rosszul rendezett szemcsékhez, egyenletességi együtthatóval 1 és 20 között (1
Használja az Egyesült Államok Újjáépítési Irodájának (USBR) egyenletét közepes szemcsés homokokra, amelyek egyenletességi együtthatója kevesebb, mint öt (U <5). Ez a tényleges d_20 szemcseméret segítségével számol, és nem függ a porozitástól, így kevésbé pontos, mint más képletek:
Használja a Darcy-törvényen alapuló egyenletet a hidraulikai vezetőképesség kísérleti levezetésére. A laboratóriumban helyezzen egy talajmintát egy kis hengeres tartályba, hogy egydimenziós talajkeresztmetszetet hozzon létre, amelyen keresztül a folyadék (általában víz) áramlik. Ez a módszer vagy állandó fejű, vagy eső fejű teszt, a folyadék áramlási állapotától függően. A durva szemcséjű talajokban, például a tiszta homokban és a kavicsokban általában állandó fejű teszteket alkalmaznak. A finomabb szemminták zuhanófej-teszteket alkalmaznak. Ezeknek a számításoknak az alapja Darcy törvénye:
Ahol U = a folyadék átlagos sebessége a talajon belüli geometriai keresztmetszeti területen keresztül; h = hidraulikus fej; z = függőleges távolság a talajban; K = hidraulikus vezetőképesség. K dimenziója az időegységre eső hosszúság (I / T).
Permeamérővel végezze el az állandó fej tesztet, amelyet a laboratóriumban a durva szemcsés talajok telített hidraulikai vezetőképességének meghatározására használnak. Az A keresztmetszetű és L hosszúságú hengeres talajmintát állandó fej (H2 - H1) áramlásnak vetjük alá. A vizsgálati folyadék térfogata (V), amely a rendszeren keresztül folyik (t), meghatározza a talaj K telített hidraulikai vezetőképességét:
Használja a zuhanó fej tesztet a finomszemcsés talajok K-értékének meghatározásához a laboratóriumban. Csatlakoztasson egy hengeres talajminta-oszlopot, amelynek keresztmetszeti területe (A) és hossza (L) van, a keresztmetszeti területű (a) csőhöz, amelyben az átitató folyadék a rendszerbe áramlik. Mérjük meg a fej változását a kipufogócsőben (H1-H2) időközönként (t), hogy meghatározzuk a telített hidraulikai vezetőképességet Darcy-törvény alapján: