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固有透過率から透水係数を計算

Q: 標準重力を仮定していますか？

はい。 重力を省略すると標準重力 9.80665 m/s² を使用します。別の正の現地値も入力できます。

Q: 固有透過率と透水係数は同じですか？

いいえ。 固有透過率は多孔質材料の性質ですが、透水係数は流体の密度と粘度にも依存します。

透水係数はK = kρg/μで求まります。透過率をm²で、水の密度998.2 kg/m³と粘性係数0.001002 Pa·sを入力すれば、重力は地域の値を指定しない限り標準の9.80665 m/s²が使われ、結果はm/sで返ります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

透過性: 0
流体密度: 998.2
流体の粘度: 0.001002

結果

透水係数: 0.0000097695 m/s
重力: 9.80665

この計算ツールは、K = kρg/μ の関係式を用いて、固有透過率を水の透水係数へ変換します。透過率は平方メートル、水の密度はキログラム毎立方メートル、動粘度ではなく粘度はパスカル秒、重力加速度はメートル毎秒毎秒で入力してください。結果はメートル毎秒で表示されます。密度と粘度は温度によって変化するため、一般的な定数よりも、実際の水温や条件に合う値をご使用になると、より意味のある推定値を得られます。

計算で結び付ける物性を理解します

固有透過率と透水係数は、関連していますが異なる物性です。k で表す固有透過率は、材料内でつながった細孔構造が流体をどの程度通しやすいかを示します。SI 単位は平方メートルであり、特定の液体ではなく多孔質材料そのものの性質です。

一方、K で表す透水係数は、水頭勾配の下で、その材料が特定の流体をどの程度通しやすいかを示します。そのため、細孔構造だけでなく流体の性質にも左右されます。本ツールは K = kρg/μ を使用し、ρ は流体密度、g は重力加速度、μ は粘度を表します。

SI 単位を整理すると、結果の単位であるメートル毎秒になります。室内試験の透過率と現場の透水係数を比較する際は、同じ材料でも流体の密度や粘度が異なれば透水係数が変わり、材料の固有透過率は変わらない点にご注意ください。

条件に合う水の物性値を選びます

水では、粘度が条件の影響を特に受けやすい入力値です。温かい水は粘度が低いため、固有透過率、密度、重力が同じなら透水係数は大きくなります。密度も温度とともに変化しますが、一般的な環境温度の範囲では相対的な変化が小さい傾向にあります。

試料に該当する温度、圧力、組成について、信頼できる物性表または測定値をご使用ください。入力するのはパスカル秒で表す粘度であり、平方メートル毎秒で表す動粘度ではありません。両者を混同すると密度を誤って適用することになります。

式では粘度で除算するため、粘度はゼロより大きい必要があり、ゼロまたは負の値は物理的に無効です。密度と重力も正でなければなりませんが、透過率のゼロは理想的な不透水材料を表せます。重力を省略すると 9.80665 m/s² を使用しますが、正の現地値も指定できます。

結果を解釈して確認します

結果はメートル毎秒の透水係数です。この関係は比例的であり、固有透過率、密度、重力のいずれかを2倍にすると透水係数も2倍になり、粘度を2倍にすると半分になります。この性質を使えば、結果が想定した方向に変化しているかをすばやく確認できます。

土壌や岩石の透過率は科学表記で示されることが多く、指数を一つ間違えるだけで結果が桁違いになるため、指数もご確認ください。本計算は土質を分類せず、飽和度を推定せず、異方性や選択的な亀裂流もモデル化しません。方向によって透過率が異なる場合は、それぞれの成分を個別に計算してください。

変換を再現できるよう、使用した水の物性値を結果とともに保存することをお勧めします。不均質性、不完全な飽和、スケール効果、測定の不確かさにより、現場値は室内推定値と異なる場合があります。結果は入力値の直接的な物理変換としてご利用ください。

活用例

室内試験の透過率を変換

平方メートルで測定した固有透過率を、試験時の流体条件に基づく水の透水係数へ変換します。

温度条件を比較

温度に応じた水の密度と粘度で再計算し、流体条件が流れやすさに与える影響を確認します。

地下水モデルの入力を準備

材料物性を SI の透水係数へ変換し、密度、粘度、重力についての前提も記録します。

よくある質問

どの式を使用しますか？

K = kρg/μ を使用します。k は固有透過率、ρ は密度、g は重力加速度、μ は粘度です。

どの単位で入力しますか？

透過率は m²、密度は kg/m³、粘度は Pa·s、重力は m/s² をご使用ください。結果は m/s です。

粘度がゼロより大きい必要があるのはなぜですか？

式では粘度で除算します。ゼロでは計算が未定義になり、負の値は物理的に無効なため、どちらもエラーになります。

標準重力を仮定していますか？

はい。重力を省略すると標準重力 9.80665 m/s² を使用します。別の正の現地値も入力できます。

固有透過率と透水係数は同じですか？

いいえ。固有透過率は多孔質材料の性質ですが、透水係数は流体の密度と粘度にも依存します。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/earth/hydraulic-conductivity

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/hydraulic-conductivity \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"permeability":1e-12,"fluid_density":998.2,"fluid_viscosity":0.001002}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/hydraulic-conductivity", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "permeability": 1e-12,
    "fluid_density": 998.2,
    "fluid_viscosity": 0.001002
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/earth/hydraulic-conductivity",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "permeability": 1e-12,
    "fluid_density": 998.2,
    "fluid_viscosity": 0.001002
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/hydraulic-conductivity", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"permeability":1e-12,"fluid_density":998.2,"fluid_viscosity":0.001002}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"permeability":1e-12,"fluid_density":998.2,"fluid_viscosity":0.001002}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/hydraulic-conductivity", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "permeability": 1e-12,
  "fluid_density": 998.2,
  "fluid_viscosity": 0.001002
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "earth.hydraulic_conductivity",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な質問

API での計算料金はいくらですか。

API リクエスト1回につき $0.002 です。ブラウザー計算ツールは API リクエストなしでご利用いただけます。

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