水力傳導係數計算器

水力傳導係數衡量流體在水力坡降作用下，通過連通孔隙或裂隙的難易程度。其因次為速度，通常以公尺每秒、公分每秒或公尺每天表示。乾淨礫石、高度裂隙化岩石等材料通常具有較高數值，黏土與完整的低孔隙率岩石則通常低得多。水力傳導係數是地下水、排水、滲流、過濾及大地工程分析的核心參數。 本計算器將穩定一維試驗的達西定律重新整理。流量等於水力傳導係數乘以橫截面積，再乘以水力坡降。水力坡降是水頭差除以滲流路徑長度。解出水力傳導係數，即流量乘以長度，再除以面積與水頭差的乘積。輸入立方公尺每秒、平方公尺及公尺，便得到公尺每秒的水力傳導係數。工具也會將結果換算為公分每秒及公尺每天。 水力傳導係數並非只由固體材料決定，也取決於多孔介質的固有滲透率，以及流體的密度與動力黏度。因此，水溫會影響量測結果，實驗室數據可能需要換算至參考溫度。粒徑分布、孔隙連通性、壓實程度、飽和度、土壤結構、裂隙、層理與流動方向都可能造成很大差異。天然地層經常具有非均質性與異向性，因此單次試驗值未必能代表整個場址。 達西定律假設流體在具代表性的飽和介質中呈層流，水力坡降明確，且條件大致穩定。粗粒介質中的極高坡降可能引入非達西慣性效應。未飽和土壤需要使用隨含水量變化的水力傳導係數，裂隙系統可能需要離散裂隙或等效連續體模式。請確認量測流量通過所填面積，且水頭損失對應所填試體長度。 可用結果核對定水頭或現地試驗計算、比較試體，以及初步估算流量。可靠設計需要適當取樣、校正儀器、溫度控制、重複量測、不確定性分析，以及適合預期水力傳導係數範圍的試驗方法。場址尺度的地下水模式還需要邊界條件、儲水特性、地層資料、補注與空間分布參數。水力傳導係數可跨越多個數量級，應保留足以反映量測品質的有效位數，避免暗示不切實際的精度。