Hydraulisk ledningsförmåga är den lätthet med vilken vatten rör sig genom porösa utrymmen och sprickor i jord eller sten. Den utsätts för en hydraulisk lutning och påverkas av mättnadsnivån och materialets permeabilitet. Hydraulisk konduktivitet bestäms i allmänhet antingen genom en av två tillvägagångssätt. Ett empiriskt tillvägagångssätt korrelerar hydraulisk konduktivitet med markegenskaper. Ett andra tillvägagångssätt beräknar hydraulisk konduktivitet genom experiment.
Där K = hydraulisk konduktivitet; g = acceleration på grund av tyngdkraften; v = kinematisk viskositet; C = sorteringskoefficient; ƒn = porositetsfunktion; och de = effektiv korndiameter. Den kinematiska viskositeten (v) bestäms av den dynamiska viskositeten (µ) och vätskedensiteten (vatten) (ρ) som:
Värdena C, ƒ och d beror på metoden som används i kornstorleksanalysen. Porositet (n) härrör från det empiriska förhållandet n = 0,255 x (1 + 0,83U) där koefficienten för kornens enhetlighet (U) ges av U = d60/ d10. I urvalet, d
Använd Kozeny-Carman-ekvationen för de flesta markstrukturer. Detta är det mest accepterade och använda empiriska derivatet baserat på jordkornstorlek men är inte lämpligt att använda för jordar med en effektiv kornstorlek över 3 mm eller för lerstrukturerade jordar:
Använd Hazen-ekvationen för markstrukturer från fin sand till grus om jorden har en enhetlighetskoefficient mindre än fem (U <5) och effektiv kornstorlek mellan 0,1 mm och 3 mm. Denna formel är endast baserad på d10 partikelstorlek så att den är mindre exakt än Kozeny-Carman-formeln:
Använd Breyer-ekvationen för material med heterogen fördelning och dåligt sorterade korn med en enhetlighetskoefficient mellan 1 och 20 (1
Använd U.S. Bureau of Reclamation (USBR) -ekvationen för mellankornig sand med en enhetlighetskoefficient mindre än fem (U <5). Detta beräknar med en effektiv kornstorlek på d_20 och beror inte på porositet, så det är mindre exakt än andra formler:
Använd en ekvation baserad på Darcys lag för att få fram hydraulisk konduktivitet experimentellt. I labbet placerar du ett jordprov i en liten cylindrisk behållare för att skapa ett endimensionellt jordtvärsnitt genom vilket vätskan (vanligtvis vatten) rinner. Denna metod är antingen ett konstanttest eller ett fallstoppstest beroende på vätskans flöde. Grovkornade jordar som ren sand och grus använder vanligtvis test med konstant huvud. Finare spannmålsprover använder fallhuvudtest. Grunden för dessa beräkningar är Darcys lag:
Där U = medelhastighet för vätska genom ett geometriskt tvärsnittsområde i jorden; h = hydrauliskt huvud; z = vertikalt avstånd i jorden; K = hydraulisk konduktivitet. Dimensionen på K är längd per tidsenhet (I / T).
Använd en permeameter för att utföra ett konstanttoppstest, det vanligaste testet för att bestämma den mättade hydrauliska ledningsförmågan hos grovkorniga jordar i laboratoriet. Utsätt ett cylindriskt jordprov av tvärsnittsarea A och längd L för ett konstant flöde (H2 - H1). Volymen (V) av testvätskan som strömmar genom systemet under tiden (t) bestämmer jordens mättade hydrauliska ledningsförmåga K:
Använd fallhuvudtestet för att bestämma K för finkorniga jordar i laboratoriet. Anslut en cylindrisk jordprovskolonn med tvärsnittsarea (A) och längd (L) till ett rör med tvärsnittsarea (a), i vilken den perkolerande vätskan strömmar in i systemet. Mät förändringen i huvudet i ställröret (H1 till H2) med tidsintervall (t) för att bestämma den mättade hydrauliska ledningsförmågan från Darcy's Law:
