透水係数と流量の関係は？1分でわかる意味と求め方、透水係数の目安、ダルシ―の法則とは？

この記事の要点

透水係数kと流量Qは比例関係にあり、Q＝kAiの式で表される（iは動水勾配）

透水係数kが大きいほど流量Qも大きくなり、水を通しやすい土（砂質土）ほどkは大きい

ダルシ―の法則はQ＝kAΔh/ΔL（またはQ＝kAi）で、流量・透水係数・断面積・動水勾配の関係を示す

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透水係数kと流量Qは比例関係にあり「Q=kAi」の式で表されます。Aは断面積、i(=Δh/ΔL)は動水勾配です。透水係数kは土の透水性を表しkが大きいほど「水を通しやすい土」だといえます。よって、A、iが一定でkの値だけが変わるとき、透水係数kが大きいほどQは大きくなり、kが小さいほどQは小さくなることが分かります。今回は透水係数と流量の関係、求め方、透水係数の目安、ダルシ―の法則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？1分でわかる意味、土質区分と目安、求め方は？

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透水係数と流量の関係は？意味と求め方は？

透水係数kと流量Ｑは比例関係にあります。つまり、透水係数kが大きくなるほど流量Ｑも大きくなり、kが小さいほどＱも小さくなります。透水係数と流量の関係は後述するダルシ―の法則（Q=kAi）からも明らかです。

なお、透水係数は土の透水性を表す値です。透水係数が大きいほど水を通しやすく、透水係数が小さければ水を通しません。透水係数の大きい土に砂質土、小さい土に粘性土があります。透水係数の詳細は下記が参考になります。

透水係数とは？1分でわかる意味、土質区分と目安、求め方は？

なお、透水係数を求める試験（室内試験）に「定水位透水試験」と「変水位透水試験」があります。詳細は下記が参考になります。

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？

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？

透水係数の目安は？

土質の種類と透水係数の目安を下図に示します。

透水係数の土質区分と目安

ダルシ―の法則とは？

ダルシ―の法則とはフランスの技術者ダルシ―が実験により得た流量や透水係数に関する経験則（経験式）です。ダルシ―の法則の公式を下記に示します。

Ｑ＝kA Δh/ΔＬ

Qは流量、kは透水係数（水の通しやすさ）、Δｈは透水差、ΔLは距離です。また、Δh/ΔLは動水勾配iなので、上式を変形して

Ｑ＝kAi

が得られます。ダルシ―の法則、動水勾配の詳細は下記が参考になります。

ダルシーの法則は？1分でわかる意味と公式、透水係数、流量との関係は？

動水勾配とは？1分でわかる意味、求め方、単位、エネルギー勾配との違い

混同しやすい用語

透水係数kと動水勾配i：kは土の性質（水通しやすさ）、i＝Δh/ΔLは水頭差と距離の比。Q＝kAiのように両者は掛け合わされて流量を決める
流量Qと流速v：v＝kiは単位断面積当たりの速度、Q＝vA（またはQ＝kAi）で流量に変換する

試験での問われ方｜管理人の一言

「透水係数kと流量Qの関係を説明せよ」は定番問題です。Q＝kAiという式を示しながら「比例関係にある」と答えられるようにしましょう。動水勾配i＝Δh/ΔLも合わせて記述できると完璧です。

透水係数と流量の関係を整理した表を示します。

項目	ダルシー則	内容
基本式	Q＝kiA	k：透水係数、i：動水勾配、A：断面積
動水勾配i	i＝Δh/ΔL	水頭差÷浸透距離
流量Qと透水係数k	Q＝kA(Δh/ΔL)	kが大きい土ほど流量が多い