수력 전도도는 물이 다공성 공간과 토양 또는 암석의 균열을 통해 쉽게 이동하는 것입니다. 수압 구배의 영향을받으며 재료의 포화 수준과 투과성의 영향을받습니다. 유압 전도도는 일반적으로 두 가지 방법 중 하나를 통해 결정됩니다. 경험적 접근 방식은 수력 전도도와 토양 특성을 연관시킵니다. 두 번째 접근법은 실험을 통해 수력 전도도를 계산합니다.
여기서 K = 수리 전도도; g = 중력으로 인한 가속도; v = 동점도; C = 분류 계수; ƒ엔 = 다공성 기능; 그리고 d이자형 = 유효 입자 직경. 동점도 (v)는 다음과 같이 동적 점도 (µ)와 유체 (물) 밀도 (ρ)에 의해 결정됩니다.
C, ƒ 및 d의 값은 입자 크기 분석에 사용 된 방법에 따라 다릅니다. 다공성 (n)은 경험적 관계 n = 0.255 x (1 + 0.83유) 입자 균일 성 계수 (U)는 U = d로 주어집니다.60/디10. 샘플에서 d60 샘플의 60 %가 더 미세하고 d는 입자 직경 (mm)을 나타냅니다.10 샘플의 10 %가 더 미세한 입자 직경 (mm)을 나타냅니다.
대부분의 토양 텍스처에 Kozeny-Carman 방정식을 사용합니다. 이것은 토양 입자 크기를 기준으로 가장 널리 받아 들여지고 사용되는 경험적 파생물이지만 유효 입자 크기가 3mm 이상인 토양 또는 점토 질감 토양에 사용하기에 적합하지 않습니다.
토양의 균일 계수가 5 미만 (U <5)이고 유효 입자 크기가 0.1mm에서 3mm 사이 인 경우 고운 모래에서 자갈까지의 토양 텍스처에 Hazen 방정식을 사용합니다. 이 공식은 d10 입자 크기이므로 Kozeny-Carman 공식보다 정확도가 떨어집니다.
분포가 불균일하고 균일 계수가 1 ~ 20 (1 ~ 20) 인 입자가 잘못 분류 된 재료에 대해 Breyer 방정식을 사용하십시오.
균일 성 계수가 5 미만 (U <5) 인 중간 입자 모래에 대해 미국 매립 국 (USBR) 방정식을 사용합니다. 이것은 d_20의 유효 입자 크기를 사용하여 계산하고 다공성에 의존하지 않으므로 다른 공식보다 정확도가 떨어집니다.
Darcy의 법칙에 기반한 방정식을 사용하여 수력 전도도를 실험적으로 유도합니다. 실험실에서 작은 원통형 용기에 토양 샘플을 넣어 액체 (일반적으로 물)가 흐르는 1 차원 토양 단면을 만듭니다. 이 방법은 액체의 흐름 상태에 따라 정두 테스트 또는 낙하 테스트입니다. 깨끗한 모래와 자갈과 같은 거친 입자의 토양은 일반적으로 상수 헤드 테스트를 사용합니다. 미세한 곡물 샘플은 낙하 테스트를 사용합니다. 이러한 계산의 기초는 Darcy의 법칙입니다.
여기서 U = 토양 내의 기하학적 단면적을 통과하는 유체의 평균 속도; h = 유압 헤드; z = 토양의 수직 거리; K = 수리 전도도. K의 치수는 시간 단위 (I / T) 당 길이입니다.
Permeameter를 사용하여 실험실에서 거친 입자의 토양의 포화 된 수리 전도도를 결정하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 테스트 인 Constant-Head 테스트를 수행합니다. 단면적 A 및 길이 L의 원통형 토양 샘플은 일정한 수두 (H2-H1) 흐름에 있습니다. 시간 (t) 동안 시스템을 통해 흐르는 테스트 유체의 부피 (V)는 토양의 포화 수리 전도도 K를 결정합니다.
Falling-head 테스트를 사용하여 실험실에서 미세한 토양의 K를 결정합니다. 단면적 (A) 및 길이 (L)의 원통형 토양 샘플 컬럼을 단면적 (a)의 스탠드 파이프에 연결하여 여과 액이 시스템으로 유입됩니다. Darcy의 법칙에서 포화 수력 전도도를 결정하기 위해 시간 간격 (t)으로 standpipe (H1에서 H2)의 수두 변화를 측정합니다.