수리전도도
대수층은 지하수를 충진 지역으로부터 배수 지역으로 통과시키는, 마치 모래나 다른 물질들로 가득찬 파이프 같은, 다공질 통로 역할을 한다. 지하수의 유동에 영향을 미치는 요인들은 1856년 프라아스의 공학도인 Henry Darcy에 의하여 다음의 공식으로 표현되었다.
이 공식은 Darcy의 법칙이라 하며, 여기서 Q는 단위 시간에 흐르는 물의 양이며, K는 수리전도도(hydraulic conductivity)로서 물이 통과하는 공극의 크기와 배열, 유체의 동적 특성인 점도, 밀도, 중력장의 세기 등에 의하여 조절된다. A는 지하수의 흐름에 직각방향인 단면적이고, dh/dl 은 앞에서 설명한 수리경사도이다.
공식 (1)을 K를 얻기 위해서 변형시키면,
그러므로, 수리전도도의 단위는 (거리/시간)으로 속도의 단위와 동일하다. 식(2)에서는 수리전도도를 결정하는 요인들로 유량(Q), 단위 면적, 수리경사를 포함한다는 것이 중요하다. 수리전도도를 단위 시간에 흐르는 수리경사로 표현하면, 다른 암석 내의 수리전도도들을 서로 비교할 수 있다.
수리전도도는 대수층 물질의 물을 통과시키는 특성을 양적으로 표시한 것이므로 야외투수계수(field coefficient of permeability)라는 용어 대신 사용되어야 한다. 아직도 많은 경우에 사용되고 있는 투수성 또는 불투수성이라는 표현들은 정성적인 용어들이다.
암석의 수리전도도는 그 범위가 무려
만큼이나 된다.(표 3). 이처럼 변화가 심한 물리적인 변수도 드물 것이다. 수리전도도는 암석의 종류에 따라서 다르고, 같은 암석에서도 장소에 따라서도 달라질 수 있다. 만약 수리전도도가 대수층 내에서 위치에 무관하게 일정하다면, 이 대수층은 균질(homogencous)하다고 하며, 반면에 위치에 따라서 바뀐다면 대수층이 이질성(또는 비균질성; heterogeneous)이라고 말한다.
동시에, 한 대수층에서 수리전도도는 방향에 따라서도 다를 수 있다. 만약, 수리전도도가 방향에 무관하게 일정하다면, 그 대수층은 등방성(isotropic)이라고 하며, 방향에 따라서 다르다면 이방성(anisotropic)이라고 부른다.
지하수의 유동을 해석하기 위한 많은 수학적 계산에서 대수층을 균질/등방성으로 가정하지만, 실제로 이러한 대수층은 거의 존재하지 않는다. 대부분의 암석과 미고결 퇴적층, 그리고 횡적으로 발달된 퇴적암에서는 수리전도도가 수평 방향이 수직 방향보다 상당히 크게 나타난다.
