نفوذپذیری خاک چیست؟

«نفوذپذیری» (Permeability)، توانایی ذاتی خاک‌ها در انتقال سیال (مایع و گاز) از درون خود است. هر چه میزان این کمیت بیشتر باشد، تراوش آب در خاک نیز بیشتر خواهد بود. نفوذپذیری، یکی از مهم‌ترین خواص خاک‌ها است که پیش از ساخت سازه مورد بررسی قرار می‌گیرد. سطح زمین از چندین لایه خاک تشکیل می‌شود. خواص خاک‌ها معمولا در این لایه‌ها تغییر می‌کند. به همین دلیل، شناسایی محل قرارگیری لایه‌های نفوذپذیر و نفوذناپذیر، تاثیر زیادی بر روی طراحی سازه خواهد داشت.

عوامل زیادی بر روی نفوذپذیری خاک‌ها تاثیرگذار هستند. وجود ترک، بافت، ساختمان، منحنی دانه‌بندی، روانی، رنگ، لایه‌بندی، حفره‌های قابل رویت، عمق لایه تا لایه‌های نفوذناپذیر (سنگ بستر یا کفه رسی) و ویسکوزیته سیال، پارامترهای موثر در اندازه‌گیری نفوذپذیری هستند. رابطه تئوری برای تعیین ضریب نفوذیری خاک به صورت زیر است:

κ: نفوذپذیری بر حسب متر مربع
K: هدایت هیدرولیکی بر حسب متر بر ثانیه
μ: ویسکوزیته برحسب پاسکال در ثانیه
ρ: چگالی سیال بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب
g: شتاب گرانش زمین بر حسب متر بر مجذور ثانیه

در صورت وجود چندین لایه نفوذپذیر، باید از مفهوم نفوذپذیری معادل برای تعیین جریان و میزان نشت آب استفاده کرد.

هدایت هیدرولیکی چیست؟

«هدایت هیدرولیکی» (Hydraulic Conductivity)، معیاری برای نمایش میزان جریان‌پذیری سیال در محیط متخلخل است. هدایت هیدرولیکی به نفوذپذیری خاک، درجه اشباع، چگالی سیال و ویسکوزیته بستگی دارد. این کمیت با استفاده از روش‌های تجربی و آزمایشگاهی اندازه‌گیری می‌شود. رابطه بین نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی برابر است با: