Conducibilità idraulica dalla permeabilità

Inserisca la permeabilità in metri quadrati, la densità dell’acqua in chilogrammi per metro cubo, la viscosità dinamica in pascal-secondi e l’accelerazione di gravità in metri al secondo quadrato. Il risultato è espresso in metri al secondo. Poiché densità e viscosità variano con la temperatura, valori corrispondenti alle effettive condizioni dell’acqua forniscono una stima più significativa rispetto a costanti generiche.

Comprenda quali grandezze collega il calcolo

La permeabilità intrinseca e la conducibilità idraulica descrivono proprietà correlate ma diverse. La permeabilità intrinseca, indicata con k, esprime la facilità con cui la rete di pori connessi di un materiale trasmette un fluido. La sua unità SI è il metro quadrato ed è una proprietà del mezzo poroso, non di uno specifico liquido. La conducibilità idraulica, indicata con K, descrive invece quanto facilmente quel materiale trasmette un determinato fluido in presenza di un gradiente idraulico. Dipende quindi sia dalla struttura porosa sia dalle proprietà del fluido. Il calcolatore usa K = kρg/μ, dove ρ è la densità, g l’accelerazione di gravità e μ la viscosità dinamica. Le dimensioni SI si riducono a metri al secondo. Nel confronto tra misure di laboratorio e valori sul campo, consideri che due fluidi nello stesso materiale possono avere conducibilità diverse a causa di densità o viscosità differenti, mentre la permeabilità intrinseca del materiale resta invariata.

Scelga proprietà dell’acqua adatte alle condizioni

Per l’acqua, la viscosità è spesso il dato più sensibile alle condizioni. L’acqua più calda è meno viscosa e genera una conducibilità idraulica maggiore a parità di permeabilità intrinseca, densità e gravità. Anche la densità cambia con la temperatura, sebbene la sua variazione relativa sia in genere minore negli intervalli ambientali comuni. Usi una tabella affidabile o valori misurati alla temperatura, pressione e composizione pertinenti al campione. Inserisca la viscosità dinamica in pascal-secondi, non quella cinematica in metri quadrati al secondo; confondere le due proprietà significa applicare la densità in modo errato. La viscosità deve essere maggiore di zero perché compare al denominatore, e un valore nullo o negativo non è fisicamente valido. Anche densità e gravità devono essere positive, mentre una permeabilità nulla può rappresentare un materiale idealmente impermeabile. Se omette la gravità, viene usato il valore standard 9.80665 m/s², ma può fornire un diverso valore locale positivo.

Interpreti e verifichi il risultato

Il risultato è la conducibilità idraulica in metri al secondo. La relazione è proporzionale: raddoppiare la permeabilità intrinseca, la densità o la gravità raddoppia la conducibilità, mentre raddoppiare la viscosità dinamica la dimezza. Questo comportamento permette di controllare rapidamente se il risultato varia nella direzione attesa. Verifichi inoltre l’esponente della permeabilità, poiché i valori di suoli e rocce sono spesso espressi in notazione scientifica e un esponente errato modifica la risposta di diversi ordini di grandezza. Il calcolo non classifica il terreno, non deduce la saturazione e non considera anisotropia o fratture preferenziali. Se la permeabilità varia con la direzione, calcoli separatamente ogni componente. Conservi le proprietà dell’acqua insieme al risultato affinché altri possano riprodurre la conversione. La conducibilità sul campo può differire dalla stima di laboratorio per eterogeneità, saturazione incompleta, scala o incertezza. Consideri il risultato una conversione fisica diretta, non un sostituto della caratterizzazione del sito.