Hydraulische geleidbaarheid is het gemak waarmee water door poreuze ruimtes en breuken in grond of gesteente beweegt. Het is onderhevig aan een hydraulische helling en wordt beïnvloed door het verzadigingsniveau en de doorlaatbaarheid van het materiaal. De hydraulische geleidbaarheid wordt in het algemeen bepaald door een van twee benaderingen. Een empirische benadering correleert hydraulische geleidbaarheid met bodemeigenschappen. Een tweede benadering berekent de hydraulische geleidbaarheid door middel van experimenten.
Waar K = doorlatendheid; g = versnelling door zwaartekracht; v = kinematische viscositeit; C = sorteercoëfficiënt; ƒnee = porositeitsfunctie; en doee = effectieve korreldiameter. De kinematische viscositeit (v) wordt bepaald door de dynamische viscositeit (µ) en de vloeistof (water) dichtheid (ρ) als:
De waarden van C, ƒ en d zijn afhankelijk van de methode die is gebruikt in de korrelgrootteanalyse. Porositeit (n) is afgeleid van de empirische relatie n=0,255 x (1+0,83u
) waarbij de coëfficiënt van korreluniformiteit (U) wordt gegeven door U=d60/d10. In het voorbeeld, d60 staat voor de korreldiameter (mm) waarin 60 procent van het monster fijner is en d10 vertegenwoordigt de korreldiameter (mm) waarvoor 10 procent van het monster fijner is.Gebruik de Kozeny-Carman-vergelijking voor de meeste bodemtexturen. Dit is het meest algemeen aanvaarde en gebruikte empirische derivaat op basis van de korrelgrootte van de bodem, maar is niet geschikt om te gebruiken voor bodems met een effectieve korrelgrootte van meer dan 3 mm of voor kleiachtige bodems:
Gebruik de Hazen-vergelijking voor grondstructuren van fijn zand tot grind als de grond een uniformiteitscoëfficiënt heeft van minder dan vijf (U<5) en een effectieve korrelgrootte tussen 0,1 mm en 3 mm. Deze formule is alleen gebaseerd op de d10 deeltjesgrootte dus het is minder nauwkeurig dan de Kozeny-Carman formule:
Gebruik de Breyervergelijking voor materialen met een heterogene verdeling en slecht gesorteerde korrels met een uniformiteitscoëfficiënt tussen 1 en 20 (1
Gebruik de vergelijking van het Amerikaanse Bureau of Reclamation (USBR) voor zand met een gemiddelde korrel met een uniformiteitscoëfficiënt van minder dan vijf (U<5). Dit berekent met een effectieve korrelgrootte van d_20 en is niet afhankelijk van porositeit, dus het is minder nauwkeurig dan andere formules:
Gebruik een vergelijking op basis van de wet van Darcy om de hydraulische geleidbaarheid experimenteel af te leiden. Plaats in het laboratorium een grondmonster in een kleine cilindrische container om een eendimensionale bodemdwarsdoorsnede te maken waar de vloeistof (meestal water) doorheen stroomt. Deze methode is ofwel een constante-koptest of een vallende-koptest, afhankelijk van de stroomtoestand van de vloeistof. Grofkorrelige bodems, zoals schoon zand en grind, gebruiken meestal constant-head-tests. Fijnere korrelmonsters maken gebruik van vallende-koptesten. De basis voor deze berekeningen is de wet van Darcy:
Waarbij U = gemiddelde snelheid van vloeistof door een geometrische dwarsdoorsnede in de bodem; h= verval; z= verticale afstand in de bodem; K= hydraulische geleidbaarheid. De dimensie van K is de lengte per tijdseenheid (I/T).
Gebruik een permeameter om een Constant-Head Test uit te voeren, de meest gebruikte test om de verzadigde hydraulische geleidbaarheid van grofkorrelige bodems in het laboratorium te bepalen. Onderwerp een cilindrisch grondmonster met dwarsdoorsnede A en lengte L aan een constante opvoerhoogte (H2 - H1). Het volume (V) van de testvloeistof dat gedurende tijd (t) door het systeem stroomt, bepaalt de verzadigde doorlatendheid K van de bodem:
Gebruik de Falling-head-test om de K van fijnkorrelige bodems in het laboratorium te bepalen. Sluit een cilindrische bodemmonsterkolom met dwarsdoorsnede (A) en lengte (L) aan op een standpijp met dwarsdoorsnede (a), waarin de percolerende vloeistof in het systeem stroomt. Meet de verandering in opvoerhoogte in de standpijp (H1 tot H2) met tussenpozen (t) om de verzadigde hydraulische geleidbaarheid te bepalen volgens de wet van Darcy: