Hidraulinis laidumas yra lengvumas, kuriuo vanduo juda per poringas erdves ir įtrūkimus dirvožemyje ar uolienoje. Jam taikomas hidraulinis gradientas, jį veikia prisotinimo lygis ir medžiagos pralaidumas. Hidraulinis laidumas paprastai nustatomas vienu iš dviejų būdų. Empirinis metodas koreliuoja hidraulinį laidumą su dirvožemio savybėmis. Antrasis metodas apskaičiuoja hidraulinį laidumą eksperimentuodamas.
Kur K = hidraulinis laidumas; g = pagreitis dėl sunkio jėgos; v = kinematinė klampa; C = rūšiavimo koeficientas; ƒn = poringumo funkcija; ir de = faktinis grūdų skersmuo. Kinematinė klampa (v) nustatoma pagal dinaminę klampą (µ) ir skysčio (vandens) tankį (ρ):
C, ƒ ir d reikšmės priklauso nuo grūdelių dydžio analizėje naudojamo metodo. Poringumas (n) gaunamas iš empirinio ryšio n = 0,255 x (1 + 0,83U), kur grūdų tolygumo koeficientas (U) nurodomas U = d60/ d10. Imtyje d60 reiškia grūdo skersmenį (mm), kuriame 60 proc. mėginio yra smulkesni ir d10 žymi grūdo skersmenį (mm), kuriam 10 proc. mėginio yra tinkamesnis.
Daugumai dirvožemio faktūrų naudokite Kozeny-Carman lygtį. Tai yra plačiausiai priimtas ir naudojamas empirinis darinys, pagrįstas dirvožemio grūdelių dydžiu, tačiau netinka naudoti dirvožemiams, kurių faktinis grūdelių dydis yra didesnis nei 3 mm, arba molio struktūros dirvožemiams:
Naudokite Hazeno lygtį dirvožemio faktūroms nuo smulkaus smėlio iki žvyro, jei dirvožemio tolygumo koeficientas yra mažesnis nei penki (U <5), o faktinis grūdelių dydis yra nuo 0,1 mm iki 3 mm. Ši formulė remiasi tik d10 dalelių dydis, todėl jis yra mažiau tikslus nei Kozeny-Carman formulė:
Naudokite „Breyer“ lygtį medžiagoms, turinčioms heterogeninį pasiskirstymą ir blogai išrūšiuotiems grūdams, kurių vienodumo koeficientas yra nuo 1 iki 20 (1
Naudokite JAV melioracijos biuro (USBR) lygtį vidutinio grūdėtumo smėliui, kurio vienodumo koeficientas yra mažesnis nei penki (U <5). Tai apskaičiuojama naudojant faktinį d_20 grūdelių dydį ir nepriklauso nuo poringumo, todėl jis yra mažiau tikslus nei kitos formulės:
Norėdami eksperimentiškai gauti hidraulinį laidumą, naudokite Darcy dėsniu pagrįstą lygtį. Laboratorijoje įdėkite dirvožemio mėginį į mažą cilindrinį indą, kad susidarytumėte vienmatį dirvožemio skerspjūvį, per kurį teka skystis (paprastai vanduo). Šis metodas yra pastovios galvos bandymas arba kritimo galvos bandymas, atsižvelgiant į skysčio srauto būseną. Šiurkščiuose gruntuose, tokiuose kaip švarus smėlis ir žvyras, paprastai atliekami pastovios galvos bandymai. Geresniuose grūdų mėginiuose atliekami kritimo galvutės bandymai. Šių skaičiavimų pagrindas yra Darsio įstatymas:
Kur U = vidutinis skysčio greitis per geometrinį skerspjūvio plotą dirvožemyje; h = hidraulinė galvutė; z = vertikalus atstumas dirvožemyje; K = hidraulinis laidumas. K matmuo yra ilgis laiko vienetui (I / T).
Naudokite permeametrą, kad atliktumėte pastovios galvos bandymą - dažniausiai naudojamą bandymą nustatant rupių grūdelių dirvožemio prisotintą hidraulinį laidumą laboratorijoje. Cilindrinis dirvožemio mėginys, kurio skerspjūvio plotas A ir ilgis L, yra pastovus galvos (H2 - H1) srautas. Bandymo skysčio, tekančio per sistemą (t), tūris (V) (t) lemia prisotintą dirvožemio hidraulinį laidumą K:
Naudokite kritimo galvos testą, kad laboratorijoje nustatytumėte smulkiagrūdžių dirvožemių K. Prijunkite cilindrinę dirvožemio mėginio kolonėlę su skerspjūvio plotu (A) ir ilgiu (L) su skerspjūvio ploto (a) vamzdžiu, kuriame persiurbiantis skystis teka į sistemą. Išmatuokite galvos pokytį vamzdyje (H1 - H2) laiko intervalais (t), kad nustatytumėte prisotintą hidraulinį laidumą iš Darcy dėsnio: