Propustnost půdy - schopnost zemin propouštět vodu vlivem tlakového gradientu .
Vzorce filtrace vody v půdách nasycených vodou s laminárním prouděním popisuje Darcyho zákon : v = k f ∙ gradI, kde v je lineární rychlost filtrace, cm/s; kf je filtrační koeficient, cm/s ; gradI je gradient hlavy rovný poměru poklesu tlaku (AH) k délce filtrační cesty (L), tzn. gradI = ∆H/L. Filtrační koeficient je hlavní charakteristikou propustnosti půdy pro vodu a měří se v cm/s nebo m/den.
Pro objemovou rychlost filtrace (v asi ), měřenou v cm 3 / s (nebo m 3 / den), má Darcyho zákon tvar: v asi = k f ∙S∙gradI = k p ∙ρ w ∙g∙S∙gradI /η , kde kp je koeficient propustnosti půdy v Darcy (D); S - plocha průřezu, cm 2 ; ρ w je hustota vody, g/ cm3 ; η je dynamický koeficient viskozity vody , cps; g je zrychlení volného pádu, m/s 2 .
Koeficient propustnosti (k p ) má rozměr plochy a je měřen vm 2 v soustavě SI a v cm 2 v CGS . V praxi se častěji používá jiná jednotka měření koeficientu propustnosti - darcy (D); 1 D \u003d 1,02 ∙ 10 -12 m 2 \u003d 1,02 ∙ 10 -8 cm 2 . Poměr mezi kf a kp vyplývá z výrazu: k f = k p ∙ρ w ∙ g/η. Darcyho rovnice ve své jednoduché podobě platí pouze v určitých mezích filtračních rychlostí určených rozsahem Reynoldsových čísel Re = 1 - 10.
Propustnost půdy závisí na velkém množství faktorů. Strukturální a texturní vlastnosti půdy nejvýrazněji ovlivňují kf : distribuci velikosti částic , jejich rovnoměrnost, tvar a velikost pórů, šířku otvoru trhlin atd. V závislosti na těchto faktorech se koeficient filtrace různých půd mění ve velmi širokém rozmezí (viz tabulka). Zvýšení geostatického tlaku vede ke zhutnění zemin, zmenšení jejich pórů, což má za následek obecný pokles kf zemin s hloubkou. Přítomnost sevřených plynů snižuje kf . Hodnotu k f ovlivňují také vlastnosti filtrované kapaliny a také podmínky filtrace. Z vnějších faktorů má na k f největší vliv teplota : s jejím růstem k f roste .
Propustnost různých půd (podle N.N. Maslova)
| půdy | kf , m /den | Charakteristika půd z hlediska propustnosti vody |
|---|---|---|
| Jíly, monolitické skalnaté půdy | < 5 •10 −5 | Prakticky neprostupný |
| Hlíny, těžké písčité hlíny, nelámané pískovce | až 5 •10 −3 | Velmi špatně propustná |
| Písčitá hlína, mírně rozlámaná břidlice, pískovec, vápenec | až 0,5 | Slabě propustná |
| Jemné a jemnozrnné písky, členité kamenité půdy | až do 5 | Propustný |
| Středně zrnité písky, kamenité půdy se zvýšenou lámavostí | až 50 | Dobře propustná |
| Oblázky, štěrkovité písky, silně členité kamenité půdy | > 50 | vysoce propustná |