定水位透水試験とは？1分でわかる意味、透水係数の公式と計算、変水位透水試験との違いは？

この記事の要点

定水位透水試験は給水して水頭差を一定に保ちながら供試体を透過した水量を測定し透水係数kを算定する試験

砂質土に適用される（変水位透水試験は粘性土に適用）

透水係数の公式は「k=QL/HAt」で、QはQ流量、Lは供試体長さ、Hは水頭差、Aは断面積、tは時間

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定水位透水試験とは給水することで水頭差を一定に保ちながら供試体に水を透過させ、水槽から溢れる水の量を測定し、ダルシ―の法則から透水係数kを算定する試験です。似た用語に「変水位透水試験」があります。今回は定水位透水試験の意味、透水係数の公式と計算、変水位透水試験との違いについて説明します。透水係数の詳細は下記が参考になります。

透水係数とは？【近日公開予定】

変水位透水試験とは？1分でわかる意味、方法、公式、定水位透水試験との違いは？

定水位透水試験とは？

定水位透水試験とは、給水することで水頭差を保ちながら供試体に水を透過させ、透過することで水槽から溢れる水量（すなわち供試体を透水した流量）を測定して透水係数を算定する試験です。なお、定水位透水試験の詳細はJIS1218をご覧ください。

なお、過去の試験より定水位透水試験は「砂質土」について採用されます。透水係数の詳細は下記が参考になります。

透水係数とは？【近日公開予定】

定水位透水試験と透水係数の公式と計算は？

定水位透水試験による透水係数の公式を下記に示します。Qは流量、Ｌは供試体の長さ、Ａは供試体の断面積、Ｈは水頭差、tは時間です。

上式はダルシ―の法則「Ｑ＝kAi」から導出されます。ダルシ―の法則、透水係数の求め方、変水位透水試験の公式は下記が参考になります。

ダルシーの法則とは？1分でわかる意味と公式、透水係数、流量との関係は？

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変水位透水試験の公式は？導出方法、定水位透水試験の公式と違いは？

定水位透水試験と変水位透水試験の違いは？

定水位透水試験と変水位透水試験の違いを下記に示します。

・定水位透水試験　⇒　給水することで水頭差を一定に保ちながら供試体を透過する水の流量を測定し透水性を確認する試験。砂質土に用いる

・変水位透水試験　⇒　給水しないで時間の経過に対応する水頭の変化を測定することで供試体の透水性を確認する試験。粘性土に用いる

変水位透水試験の詳細は下記が参考になります。

変水位透水試験とは？1分でわかる意味、方法、公式、定水位透水試験との違いは？

混同しやすい用語

定水位透水試験と変水位透水試験：定水位は砂質土用・給水して水頭差一定。変水位は粘性土用・給水なし・水頭が低下する
定水位透水試験の公式（k=QL/HAt）とダルシーの式（Q=kAΔh/ΔL）：同じ内容の式を変形したもの

試験での問われ方｜管理人の一言

「定水位透水試験は砂質土、変水位透水試験は粘性土」という対応は最重要です。加えて「定水位とは水頭差が一定に保たれる」という意味も問われるので、試験名称の漢字の意味から覚えると混同しにくいです。

定水位透水試験を整理した表を示します。

項目	透水試験の種類	適用土質
定水位透水試験	水頭差一定で流量を測定	透水性の高い砂・礫に適用
変水位透水試験	水位低下量から透水係数を算出	透水性の低い粘性土に適用
現地試験（揚水試験）	現地地盤の透水係数を直接測定	大規模な調査に使用