Jordpermeabilitet - jordens evne til at passere vand på grund af trykgradienten .
Mønstrene for vandfiltrering i vandmættet jord med laminær strømning er beskrevet af Darcys lov : v = k f ∙ gradI, hvor v er den lineære filtreringshastighed, cm/s; k f er filtreringskoefficienten, cm/s; gradI er hovedgradienten lig med forholdet mellem trykfaldet (ΔH) og længden af filtreringsvejen (L), dvs. gradI = ∆H/L. Filtreringskoefficienten er hovedkarakteristikken for vandpermeabiliteten af jorder og måles i cm/s eller m/dag.
For volumetrisk filtrationshastighed (v ca ), målt i cm 3 / s (eller m 3 / dag), har Darcys lov formen: v ca = k f ∙S∙gradI = k p ∙ρ w ∙g∙S∙gradI /η, hvor k p er jordpermeabilitetskoefficienten, i Darcy (D); S - tværsnitsareal, cm 2 ; ρ w er densiteten af vand, g/cm 3 ; η er den dynamiske koefficient for vands viskositet , cps; g er fritfaldsaccelerationen, m/s 2 .
Permeabilitetskoefficienten (k p ) har dimensionen areal og måles i m 2 i SI-systemet og i cm 2 i CGS . I praksis bruges en anden måleenhed af permeabilitetskoefficienten oftere - darcy (D); 1 D \u003d 1,02 ∙ 10 -12 m 2 \u003d 1,02 ∙ 10 -8 cm 2 . Forholdet mellem k f og k p følger af udtrykket: k f = k p ∙ρ w ∙g/η. Darcys ligning i sin simple form er kun gyldig inden for visse grænser for filtreringshastigheder bestemt af Reynolds talområde Re = 1 - 10.
Jordpermeabilitet afhænger af en lang række faktorer. Jordens strukturelle og teksturelle træk påvirker mest k f : partikelstørrelsesfordeling , dens ensartethed, poreform og størrelse, revneåbningsbredde osv. Afhængigt af disse faktorer varierer filtreringskoefficienten for forskellige jordarter over et meget bredt område (se tabel). En stigning i geostatisk tryk fører til komprimering af jord, et fald i deres porer, hvilket resulterer i et generelt fald i kf jord med dybde. Tilstedeværelsen af klemte gasser reducerer k f . Værdien af k f påvirkes også af den filtrerede væskes egenskaber såvel som filtreringsbetingelserne. Blandt ydre faktorer har temperaturen størst indflydelse på k f : med dens vækst stiger k f .
Permeabilitet af forskellige jordarter (ifølge N.N. Maslov)
| jord | k f , m/dag | Jordens egenskaber med hensyn til vandgennemtrængelighed |
|---|---|---|
| Ler, monolitisk stenet jord | < 5 •10 −5 | Stort set uigennemtrængeligt |
| Ler, tunge sandede ler, ikke-sprængte sandsten | op til 5 •10 −3 | Meget dårligt permeabel |
| Sandet muldjord, let brudt skifer, sandsten, kalksten | op til 0,5 | Svagt permeabel |
| Fint og finkornet sand, brudte stenede jorder | op til 5 | Permeabel |
| Mellemkornet sand, stenet jord med øget frakturering | op til 50 | Godt permeabel |
| Småsten, gruset sand, stærkt opbrudt klippejord | > 50 | meget permeabel |