Die volumetrische Flussrate von Wasser durch ein gesättigtes poröses Medium unter einem Einheits-Hydraulikgradienten, ausgedrückt in Länge pro Zeit (z. B. m/s); sie koppelt Porenstruktur des Mediums mit Fluideigenschaften.

Prinzip

Steht in Beziehung zur intrinsischen Permeabilität durch K = (k ρ g) / μ, sodass die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit von der Porengeometrie (k) sowie von Dichte ρ und Viskosität μ des Fluids abhängt; sie bildet die Grundlage von Darcys Gesetz für gesättigten Fluss.

Demonstration

Im Labor gemessen durch Konstantkopf-Permeameter oder im Feld durch Slug- oder Pumpversuche; ein sandiger Boden kann Ks um mehrere Größenordnungen größer zeigen als ein Tonboden aufgrund größerer Porenöffnungen und besserer Konnektivität.

Fehlanwendung

Ein gesättigtes Ks auf ungesättigte Bedingungen anwenden oder Labor-Ks von kleinen Kernen direkt auf heterogene Feldskalen verwenden, ohne Upscaling oder Berücksichtigung von Makroporen und bevorzugten Fließwegen.

Konsequenz

Exakte Ks-Werte erlauben Vorhersagen zu Infiltration, Drainageraten, Grundwasserneubildungspotential und zur Auslegung von Dichtungs- und Dränagesystemen; Fehler wirken sich in Modellen des Untergrundflusses und Stofftransports aus.

Umkehrung

Unter ungesättigten Bedingungen wird die hydraulische Leitfähigkeit stark von der matric potential abhängen und kann um viele Größenordnungen kleiner sein als Ks; daher ist Ks nicht repräsentativ für Strömungen bei nicht vollständiger Sättigung.

Abgrenzung

Ist nur für den vollständig gesättigten Zustand und die Kontinuumsdarstellung des porösen Mediums definiert; schließt ungesättigte Leitfähigkeitsfunktionen, transiente Luft–Wasser–Feststoff-Interaktionen und Effekte getrennter Phasenströme aus, sofern sie nicht explizit einbezogen sind.

Semantische Spannung

Wird häufig mit intrinsischer Permeabilität oder Transmissivität verwechselt; Ks ist fluidabhängig und ändert sich mit Temperatur und Fluidtyp, während die Permeabilität medienbedingt ist und Transmissivität Ks über Mächtigkeit integriert.

Synthese

Die gesättigte hydraulische Leitfähigkeit quantifiziert, wie leicht Wasser durch ein vollständig mit Wasser gefülltes poröses Medium unter einem hydraulischen Gradienten fließt; sie ist der praktisch angewendete, fluidegekoppelte Parameter zur Vorhersage gesättigter Strömung und zur Verknüpfung von Labor- und Feldverhalten.