Hidravlična prevodnost je enostavnost premikanja vode skozi porozne prostore in prelome v tleh ali kamninah. Je predmet hidravličnega gradienta in nanj vpliva stopnja nasičenosti in prepustnost materiala. Hidravlična prevodnost se običajno določi bodisi z enim od dveh pristopov. Empirični pristop povezuje hidravlično prevodnost z lastnostmi tal. Drugi pristop izračuna eksperimentalno hidravlično prevodnost.
Kjer je K = hidravlična prevodnost; g = pospešek zaradi gravitacije; v = kinematična viskoznost; C = koeficient sortiranja; ƒn = funkcija poroznosti; in de = efektivni premer zrna. Kinematična viskoznost (v) se določi z dinamično viskoznostjo (µ) in gostoto tekočine (vode) (ρ) kot:
Vrednosti C, ƒ in d so odvisne od metode, uporabljene pri analizi velikosti zrn. Poroznost (n) izhaja iz empiričnega razmerja n = 0,255 x (1 + 0,83U) kjer je koeficient enakomernosti zrn (U) enak U = d60/ d10. V vzorcu, d60 predstavlja premer zrn (mm), pri katerem je 60 odstotkov vzorca bolj fino in d10 predstavlja premer zrn (mm), za katerega je 10 odstotkov vzorca bolj fino.
Za večino tekstur tal uporabite enačbo Kozeny-Carman. To je najbolj razširjen in uporabljen empirični derivat, ki temelji na velikosti zrn tal, vendar ni primeren za uporabo na tleh z efektivno velikostjo zrn nad 3 mm ali na tleh s teksturo iz gline:
Uporabite Hazenovo enačbo za teksture tal od drobnega peska do gramoza, če ima zemlja koeficient enakomernosti manj kot pet (U <5) in dejansko velikost zrn med 0,1 mm in 3 mm. Ta formula temelji le na d10 velikost delcev, zato je manj natančna kot formula Kozeny-Carman:
Uporabite Breyerjevo enačbo za materiale z heterogeno porazdelitvijo in slabo razvrščena zrna s koeficientom enakomernosti med 1 in 20 (1
Uporabite enačbo ameriškega urada za melioracijo (USBR) za srednjezrnat pesek s koeficientom enakomernosti manj kot pet (U <5). Ta izračuna z uporabo dejanske velikosti zrn d_20 in ni odvisen od poroznosti, zato je manj natančen kot druge formule:
Za eksperimentalno izvedbo hidravlične prevodnosti uporabite enačbo, ki temelji na Darcyjevem zakonu. V laboratorij postavite vzorec zemlje v majhno valjasto posodo, da ustvarite enodimenzionalen prerez zemlje, skozi katerega teče tekočina (običajno voda). Ta metoda je preskus s konstantno glavo ali preskus s padajočo glavo, odvisno od stanja pretoka tekočine. Za grobo zrnato zemljo, kot so čisti pesek in gramoz, se običajno uporabljajo preskusi s konstantno glavo. Za drobnejše vzorce zrn se uporabljajo testi padanja. Osnova za te izračune je Darcyjev zakon:
Kjer je U = povprečna hitrost tekočine skozi geometrijsko površino preseka v tleh; h = hidravlična glava; z = navpična razdalja v tleh; K = hidravlična prevodnost. Dimenzija K je dolžina na časovno enoto (I / T).
Uporabite permemeter za izvedbo testa s konstantno glavo, najpogosteje uporabljenega testa za določanje nasičene hidravlične prevodnosti grobo zrnatih tal v laboratoriju. Cilindrični vzorec zemlje s prečnim prerezom A in dolžino L izpostavite stalnemu toku glave (H2 - H1). Prostornina (V) preskusne tekočine, ki teče skozi sistem v času (t), določa nasičeno hidravlično prevodnost K tal:
S testom padajoče glave določite K drobnozrnatih tal v laboratoriju. Cilindrični stolpec vzorca zemlje s prečnim prerezom (A) in dolžino (L) povežite s stojalom s prečnim prerezom (a), v katerem se pretočna tekočina pretaka v sistem. Izmerite spremembo glave v cevi (H1 do H2) v časovnih intervalih (t), da določite nasičeno hidravlično prevodnost iz Darcyjevega zakona: