透水性（とうすいせい）

透水性 (とうすいせい) は、土などの物質が水を通す性質のことである。

電磁気学ではPermeabilityは透磁率のことである。
明確に区別するにはMagnetic permeabilityと言う。

＜土の透水性＞

土の透水性については土質力学、土壌物理学の分野で研究されている。

透水性はダムや井戸などの土中構造物の設計の際に
考慮しなければならないため、工学上重要な性質である。

＜ ダルシーの法則（Darcy's law for flow)＞
地下水の流れに対する解析に用いられるダルシーの法則は、次式で示される。

v = ki
v：見かけの浸透流速 [cm/sec]、k：透水係数 [cm/sec]、i：動水勾配

この関係はダルシー (Darcy) が1856年に上水道の濾過砂を用いて導いた。

透水係数 (Hydraulic conductivity) とは土中の水の流れやすさを示すもので、
値が大きいほど水が流れやすいことを示す。

透水係数の変動範囲は目安として、粘土で10-11〜10-9、
シルト・砂などで10-9〜10-5、きれいな砂で10-5〜10-2、

きれいな礫で10-2〜1 [cm/sec] 程度で、
一般に粘土は不透水、砂・礫は透水といってよい。

動水勾配とは、

i = h / L
h：水頭差 [m]、L：距離 [m]　である。

＜土の透水性に関連する問題＞

土の透水には力の作用（透水力という）が伴うため、
時として土構造物を破損、崩壊させることもある。

ボイリング現象 (Boiling)：地下水位よりも深く地盤を掘削したときに、
山留め壁の下から潜るように周囲の地下水が流れ込み、

掘削底面が乱される現象をいう。このとき地下水がボコボコと湧き出し、
まるで沸騰したかのように見えるため、ボイリングと呼ぶ。

パイピング現象 (Piping)：いったん山留め壁裏に空洞が生じると、
そこへ地下水が透水によって土砂とともに流れ込み、空洞が進展していく。

特に河川堤防では、パイピングが生じると動水勾配 i が大きくなり、
パイピングがいっそう進展するという悪循環になり、破堤に至ることもある。

Quotation:Wikipedia- Article - History - License:GFDL )
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土中の水の通りやすさを表すのが透水性です。

粒の細かい土ほど、粒子間の空間が小さくなるので、
水は通りにくい、つまり、透水性は下がります。

圧密は、粘土の透水性が低いために起きる現象といえます。

透水係数を用いたダルシーの法則は、重要なので、
専門科目を勉強中の人は、ぜひ、覚えておきましょう。

難しい計算問題が出ることは考えにくいですが、
ちょっとした設問で聞かれることは、十分にありえます。

複雑な式ではないので、ダルシーの法則は覚えましょう。