כיצד לחשב מוליכות הידראולית

כאשר K = מוליכות הידראולית; g = תאוצה בגלל כוח המשיכה; v = צמיגות קינמטית; C = מקדם מיון; ƒ_נ = פונקציית נקבוביות; וד_ה = קוטר גרגר יעיל. הצמיגות הקינמטית (v) נקבעת על ידי הצמיגות הדינמית (µ) וצפיפות הנוזל (מים) (ρ) כ:

הערכים של C, ƒ ו- d תלויים בשיטה בה נעשה שימוש בניתוח גודל התבואה. נקבוביות (n) נגזרת מהקשר האמפירי n = 0.255 x (1 + 0.83^U) כאשר מקדם אחידות התבואה (U) ניתן על ידי U = d₆₀/ ד₁₀. במדגם, ד₆₀ מייצג את קוטר התבואה (מ"מ) שבו 60 אחוז מהדגימה עדינים יותר ו- d₁₀ מייצג את קוטר התבואה (מ"מ) שעבורו 10 אחוז מהדגימה עדין יותר.

השתמש במשוואת קוזני-כרמן לרוב מרקמי הקרקע. זוהי הנגזרת האמפירית המקובלת והנפוצה ביותר המבוססת על גודל גרגיר הקרקע, אך אינה מתאימה לשימוש בקרקעות בעלות גרגר יעיל מעל 3 מ"מ או בקרקעות בעלות מרקם חרסית:

השתמש במשוואת האזן למרקמי קרקע מחול דק לחצץ אם לקרקע יש מקדם אחידות פחות מחמישה (U <5) וגודל גרגר יעיל בין 0.1 מ"מ ל -3 מ"מ. נוסחה זו מבוססת רק על d₁₀ גודל החלקיקים כך שהוא פחות מדויק מנוסחת קוזני-כרמן:

השתמש במשוואת ברייר עבור חומרים עם תפוצה הטרוגנית ודגנים ממוינים בצורה גרועה עם מקדם אחידות בין 1 ל -20 (1

השתמש במשוואת הלשכה האמריקנית (USBR) עבור חול גרגר בינוני עם מקדם אחידות פחות מחמישה (U <5). זה מחשב באמצעות גודל גרגר יעיל של d_20 ולא תלוי בנקבוביות, ולכן הוא פחות מדויק מנוסחאות אחרות:

השתמש במשוואה המבוססת על חוק דארסי כדי להפיק מוליכות הידראולית בניסוי. במעבדה הניחו דגימת אדמה במיכל גלילי קטן ליצירת חתך אדמה חד ממדי דרכו זורם הנוזל (בדרך כלל מים). שיטה זו היא בדיקת ראש קבוע או בדיקת נפילה בהתאם למצב הזרימה של הנוזל. קרקעות גסות כגון חולות נקיות וחצץ משתמשות בדרך כלל בבדיקות ראש קבועות. בדגימות דגנים עדינות יותר משתמשים בבדיקות נפילה. הבסיס לחישובים אלה הוא חוק דארסי:

כאשר U = מהירות ממוצעת של נוזל דרך שטח חתך גיאומטרי בתוך האדמה; h = ראש הידראולי; z = מרחק אנכי בקרקע; K = מוליכות הידראולית. הממד של K הוא אורך ליחידת זמן (I / T).

השתמש בחומר פרמטרים לביצוע בדיקת ראש קבוע, הבדיקה הנפוצה ביותר לקביעת מוליכות הידראולית רוויה של קרקעות גסות במעבדה. נתון לדגימת אדמה גלילית של שטח חתך A ואורך L היא לזרם ראש קבוע (H2 - H1). נפח (V) של נוזל הבדיקה שזורם במערכת במהלך הזמן (t), קובע את המוליכות ההידראולית הרוויה K של האדמה:

השתמש במבחן נפילת הראש כדי לקבוע את K של קרקעות גרגירים עדינים במעבדה. חבר עמודת מדגם אדמה גלילית של שטח חתך (A) ואורך (L) לצינור של שטח חתך רוחב (a), בו הנוזל המחלחל זורם למערכת. מדוד את שינוי הראש בצינור המעמד (H1 עד H2) במרווחי זמן (t) כדי לקבוע את המוליכות ההידראולית הרוויה מחוק דארסי: