Konduktivitas hidrolik adalah kemudahan air bergerak melalui ruang berpori dan rekahan di tanah atau batuan. Hal ini tunduk pada gradien hidrolik dan dipengaruhi oleh tingkat kejenuhan dan permeabilitas material. Konduktivitas hidrolik umumnya ditentukan baik melalui salah satu dari dua pendekatan. Pendekatan empiris menghubungkan konduktivitas hidrolik dengan sifat-sifat tanah. Pendekatan kedua menghitung konduktivitas hidrolik melalui eksperimen.
Dimana K = konduktivitas hidrolik; g = percepatan gravitasi; v = viskositas kinematik; C = koefisien pengurutan; ƒtidak = fungsi porositas; dan de = diameter butir efektif Viskositas kinematik (v) ditentukan oleh viskositas dinamis (µ) dan densitas fluida (air) (ρ) sebagai:
Nilai C, dan d bergantung pada metode yang digunakan dalam analisis ukuran butir. Porositas (n) diturunkan dari hubungan empiris n=0,255 x (1+0,83kamu) dimana koefisien keseragaman butir (U) diberikan oleh U=d60/d10. Dalam sampel, d60 mewakili diameter butir (mm) di mana 60 persen sampel lebih halus dan d
Gunakan persamaan Kozeny-Carman untuk sebagian besar tekstur tanah. Ini adalah turunan empiris yang paling banyak diterima dan digunakan berdasarkan ukuran butir tanah tetapi tidak sesuai untuk digunakan untuk tanah dengan ukuran butir efektif di atas 3 mm atau untuk tanah bertekstur liat:
Gunakan persamaan Hazen untuk tekstur tanah dari pasir halus hingga kerikil jika tanah memiliki koefisien keseragaman kurang dari lima (U<5) dan ukuran butir efektif antara 0,1 mm dan 3 mm. Rumus ini hanya didasarkan pada d10 ukuran partikel sehingga kurang akurat dibandingkan dengan rumus Kozeny-Carman:
Gunakan persamaan Breyer untuk bahan dengan distribusi heterogen dan butir tersortir buruk dengan koefisien keseragaman antara 1 dan 20 (1
Gunakan persamaan Biro Reklamasi AS (USBR) untuk pasir berbutir sedang dengan koefisien keseragaman kurang dari lima (U<5). Ini menghitung menggunakan ukuran butir efektif d_20 dan tidak bergantung pada porositas, sehingga kurang akurat dibandingkan rumus lain:
Gunakan persamaan berdasarkan Hukum Darcy untuk menurunkan konduktivitas hidrolik secara eksperimental. Di lab, tempatkan sampel tanah dalam wadah silinder kecil untuk membuat penampang tanah satu dimensi tempat cairan (biasanya air) mengalir. Metode ini dapat berupa uji kepala tetap atau uji kepala jatuh tergantung pada keadaan aliran cairan. Tanah berbutir kasar seperti pasir bersih dan kerikil biasanya menggunakan uji kepala konstan. Sampel butir yang lebih halus menggunakan uji kepala jatuh. Dasar perhitungan ini adalah Hukum Darcy:
Dimana U = kecepatan rata-rata fluida melalui luas penampang geometris di dalam tanah; h = kepala hidrolik; z= jarak vertikal di dalam tanah; K = konduktivitas hidrolik. Dimensi K adalah panjang per satuan waktu (I/T).
Gunakan permeameter untuk melakukan Uji Kepala Konstan, uji yang paling umum digunakan untuk menentukan konduktivitas hidrolik jenuh tanah berbutir kasar di laboratorium. Subjek sampel tanah berbentuk silinder dengan luas penampang A dan panjang L adalah aliran dengan head konstan (H2 - H1). Volume (V) fluida uji yang mengalir melalui sistem selama waktu (t), menentukan konduktivitas hidrolik jenuh K tanah:
Gunakan uji Falling-head untuk menentukan K tanah berbutir halus di laboratorium. Hubungkan kolom sampel tanah berbentuk silinder dengan luas penampang (A) dan panjang (L) ke pipa tegak dengan luas penampang (a), di mana fluida perkolasi mengalir ke dalam sistem. Ukur perubahan head di pipa tegak (H1 ke H2) pada interval waktu (t) untuk menentukan konduktivitas hidrolik jenuh dari Hukum Darcy: