Hydraulische geleidbaarheid is het gemak waarmee water door poreuze ruimtes en breuken in grond of gesteente beweegt. Het is onderhevig aan een hydraulisch verloop en wordt beïnvloed door het verzadigingsniveau en de permeabiliteit van het materiaal. 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.
De empirische aanpak

1. Geleidbaarheid berekenen
   
   

   Bereken de hydraulische geleidbaarheid empirisch door een methode te selecteren op basis van korrelgrootteverdeling door het materiaal. Elke methode is afgeleid van een algemene vergelijking. De algemene vergelijking is:
   

   K \u003d (g ÷ v) _C_ƒ (n) x (d_e) ^ 2
   

   Waar K \u003d hydraulische geleidbaarheid; g \u003d versnelling door zwaartekracht; v \u003d kinematische viscositeit; C \u003d sorteercoëfficiënt; ƒ (n) \u003d porositeitsfunctie; en d_e \u003d effectieve korreldiameter. De kinematische viscositeit (v) wordt bepaald door de dynamische viscositeit (µ) en de vloeistof (water) dichtheid (ρ) als v \u003d µ ÷ ρ. De waarden van C, ƒ (n) en d zijn afhankelijk van de methode die wordt gebruikt in de korrelgrootteanalyse. Porositeit (n) wordt afgeleid van de empirische relatie n \u003d 0,255 x (1 + 0,83 ^ U) waar de uniformiteitscoëfficiënt (U) wordt gegeven door U \u003d d_60 /d_10. In het monster staat d_60 voor de korreldiameter (mm) waarin 60 procent van het monster fijner is en d_10 voor de korreldiameter (mm) waarvoor 10 procent van het monster fijner is.
   

   Deze algemene vergelijking is de basis voor verschillende empirische formules.
   

2. Kozeny-Carman-vergelijking toepassen
   
   

   Gebruik de Kozeny-Carman-vergelijking voor de meeste grondstructuren. Dit is het meest algemeen aanvaarde en gebruikte empirische derivaat op basis van de korrelgrootte van de grond, maar is niet geschikt om te gebruiken voor gronden met een effectieve korrelgrootte van meer dan 3 mm of voor grof getextureerde gronden:
   

   K \u003d (g ÷ v ) _8.3_10 ^ -3 [n ^ 3 /(1-n) ^ 2] x (d_10) ^ 2
   

3. Pas Hazen-vergelijking toe
   
   

   Gebruik de Hazen-vergelijking voor grond texturen 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 deeltjesgrootte d_10 en is daarom minder nauwkeurig dan de Kozeny-Carman-formule:
   

   K \u003d (g ÷ v) (6_10 ^ -4)
   [1+ 10 (n-0.26)] _ (d_10) ^ 2
   

4. Breyer-vergelijking toepassen
   
   

   Gebruik de Breyer-vergelijking voor materialen met een heterogene verdeling en slecht gesorteerde korrels met een uniformiteitscoëfficiënt tussen 1 en 20 (1

   K \u003d (g ÷ v) (6_10 ^ -4) _log (500
   ÷ U)
   (d_10) ^ 2
   

5. USBR-vergelijking toepassen
   
   

   De US Bureau of Reclamation (USBR) -vergelijking gebruiken voor middellangkorrelig zand met een uniformiteit coëfficiënt minder dan vijf (U <5). Dit berekent met behulp van een effectieve korrelgrootte van d_20 en is niet afhankelijk van porositeit, dus het is minder nauwkeurig dan andere formules:
   

   K \u003d (g ÷ v) (4.8_10 ^ -4)
   (d_20) ^ 3_ (d_20) ^ 2
   
   Experimentele methoden - Laboratorium
   

   1. De wet van Darcy toepassen
      
      

      Gebruik een vergelijking op basis van de wet van Darcy om experimenteel hydraulisch geleidingsvermogen afleiden. Plaats in het laboratorium een grondmonster in een kleine cilindrische container om een eendimensionale dwarsdoorsnede van de grond te maken waardoor de vloeistof (meestal water) stroomt. Deze methode is een test met een constante kop of een test met een vallende kop, afhankelijk van de stromingstoestand van de vloeistof. Grofkorrelige bodems zoals schoon zand en grind gebruiken meestal tests met een constante kop. Fijnere korrelmonsters maken gebruik van valkoppen. De basis voor deze berekeningen is de wet van Darcy:
      

      U \u003d -K (dh ÷ dz)
      

      Waar U \u003d gemiddelde vloeistofsnelheid door een geometrisch dwarsdoorsnedegebied in de grond; h \u003d hydraulische kop; z \u003d verticale afstand in de grond; K \u003d hydraulische geleidbaarheid. De afmeting van K is lengte per tijdseenheid (I /T).
      

   2. Constante-koptest uitvoeren
      
      

      Gebruik een permeameter om een constante-koptest uit te voeren, de meest algemeen gebruikte test om de verzadigde hydraulische geleidbaarheid van grofkorrelige bodems in het laboratorium te bepalen. Onderwerp een cilindrisch grondmonster van dwarsdoorsnede A en lengte L aan een constante kop (H2 - H1) stroom. Het volume (V) van de testvloeistof die gedurende tijd (t) door het systeem stroomt, bepaalt de verzadigde hydraulische geleidbaarheid K van de bodem:
      

      K \u003d VL ÷ [At (H2-H1)]
      

      Voor de beste resultaten, test verschillende keren met verschillende kopverschillen.
      

   3. Gebruik Falling-head Test
      
      

      Gebruik de Falling-head test om de K van fijnkorrelig te bepalen bodems in het laboratorium. Verbind een cilindrische grondmonsterkolom met dwarsdoorsnede (A) en lengte (L) met een standpijp met dwarsdoorsnede (a), waarin de percolerende vloeistof in het systeem stroomt. Meet de verandering in kop in de standpijp (H1 tot H2) met tussenpozen van tijd (t) om de verzadigde hydraulische geleidbaarheid te bepalen op basis van de wet van Darcy:
      

      K \u003d (aL ÷ At) ln (H1 ÷ H2)
      
      
      

      Tips
      

   4. Kies uw methode op basis van uw doelstellingen.
      

      De kleine afmetingen van de grondmonsters in het laboratorium zijn een puntweergave van de bodemeigenschappen. Als monsters die in laboratoriumtests worden gebruikt, echter echt ongestoord zijn, vertegenwoordigt de berekende waarde van K de verzadigde hydraulische geleidbaarheid op dat specifieke bemonsteringspunt.
      

      Indien niet correct uitgevoerd, verstoort een bemonsteringsproces de structuur van de bodemmatrix en resulteert in een onjuiste beoordeling van de werkelijke veldeigenschappen.
      

      Een ongepaste testvloeistof kan het testmonster verstoppen met ingesloten lucht of bacteriën. Gebruik een standaardoplossing van ontluchte 0,005 mol calciumsulfaat (CaSO4) -oplossing verzadigd met thymol (of formaldehyde) in de permeameter.
      
      
      
      

      Waarschuwingen
      < li>

      De boorgat-methode is niet altijd betrouwbaar wanneer er artesische omstandigheden bestaan, de waterspiegel zich boven het grondoppervlak bevindt, de bodemstructuur is uitgebreid gelaagd of er treden zeer doorlatende kleine lagen op.