4.2 土中的传导现象

水流、热流、电流和化学物质会在土体内发生传导现象。如果假定这些传导过程不会改变土体的状态,每种介质在土中的传导速度Ji与驱动力Xi之间都满足线性关系,即

式中 Lii——介质的传导系数。

若土体中介质传导的截面积为A,则4种形式的介质传导分别满足以下条件:

水流传导(渗流),即

热流传导,即

电流传导,即

化学传导,即

式中 qhqtIJD——水流、热流、电流和化学传导的速度;

khktσeD——水流、热流、电流和化学传导系数,水流传导系数又称为渗透系数;

ihitieic——水力梯度、热力梯度、电力梯度和化学梯度。

上述4种传导形式及传导方程如图4.1所示,从图4.1可以看出这几种传导形式在原理上非常类似。由于水流、热流、电流和化学传导的速度与梯度(分别为水力梯度、热力梯度、电力梯度和化学梯度)之间皆满足线性关系,所以式(4.2)至式(4.5)本质上是一致的。

图4.1 土中的传导形式