Infiltracja  wsiąkanie wody pochodzącej z opadów atmosferycznych, z cieków i
zbiorników powierzchniowych oraz z kondensacji pary wodnej z powierzchni terenu do
strefy aeracji, a następnie (po oddaniu części tych wód do atmosfery Ewapotranspiracja)
przesączanie do strefy saturacji
Filtracja  to ruch wód gruntowych, który zachodzi w ośrodku porowatym. Woda występuje
w gruncie w różnych formach (woda kapilarna, zawieszona, higroskopijna itp.) jednakże
zjawisko filtracji obserwujemy gdy woda jest w stanie wolnym (w strefie saturacji),
wypełnia wszystkie pory gruntu, pory mają odpowiednią wielkość i woda może się w nich
poruszać pod wpływem sił ciężkości lub zróżnicowanego ciśnienia.
Pory w gruncie są połączone, więc przepływ wody możliwy jest nawet w
najbardziej zagęszczonych gruntach naturalnych. W próbce gruntu woda może
przepływać z punktu A do punktu B, jednakże nie po linii prostej i ze stałą
prędkością, lecz od poru do poru po krzywej.
A
Przybliżona droga
przepływu (widziana
gołym okiem)
Rzeczywista droga
przepływu (widziana
przez mikroskop)
B
Droga przepływu w gruncie.
Filtrację najczęściej traktuje się jako ruch laminarny czyli warstwowy. W ruchu
laminarnym cząsteczki wody poruszają się równolegle do siebie i do osi przewodu. Ruch
laminarny występuje przy niewielkich prędkościach przepływu cieczy gdy liczba
Reynoldsa nie przekracza tzw. wartości krytycznej. W miarę wzrostu prędkości, powyżej
pewnej wielkości zwanych granicznym spadkiem hydraulicznym igr i prędkością
graniczną vgr obserwuje się pojawienie ruchu burzliwego (turbulentnego). W przypadku
tego ruchu cząsteczki wody obok ruchu postępowego wykonują też ruchy poprzeczne do
wypadkowego kierunku przepływu oraz ruchy wirowe.
Maksymalną wielkością niewymiarowej liczby Reynoldsa przy której zachodzi w
gruncie ruch laminarny jest liczba 5 liczona ze wzoru:
Re = (v*d)/�
gdzie :
v  prędkość przepływu wody w całym polu przekroju prostopadłego do kierunku
prędkości
d  miarodajna średnica ziaren
�  kinematyczny współczynnik lepkości wody
qwpływu
1
2
Doświadczenie Darcy ego.
3
L
h3 -h4
Piasek
h3
q = k A= kiA
L
4
h4
Poziom porównawczy
=
q kiA
qwypływu
gdzie:
q - wydatek przepływu,
k - stała, współczynnik proporcjonalności, zwany współczynnikiem filtracji,
h3 - wysokość ponad poziomem porównawczym, do której nastąpiło podniesienie
wody w piezometrze umieszczonym powyżej próbki,
h4- wysokość jak h3 lecz w piezometrze poniżej próbki,
L- długość próbki,
h3 - h4
A- pole całkowite poprzecznego przekroju, i = - spadek hydrauliczny.
L
Wykorzystując powyższe wielkości można następująco wyrazić prawo Darcy
na prędkość filtracyjną:
v = k*i
współczynnik filtracji:
v
k =
i
gdzie
k jest współczynnikiem filtracji zależnym od rodzaju gruntu (wielkości i kształtu ziaren) oraz od rodzaju cieczy
(gęstości i lepkości).
i  spadek hydrauliczny
LEPKOŚĆ  czyli TARCIE WEWN
TRZNE jest to zdolność płynu do przenoszenia naprężeń stycznych między sąsiednimi
warstwami płynu, poruszającymi się z różnymi prędkościami względem siebie.
Oznaczanie współczynnika filtracji w aparacie ITB-ZW-K2
Trudności odtworzenia w warunkach laboratoryjnych rzeczywistych
warunków przepływu wody przez ośrodek gruntowy powodują, że określone w ten
sposób wartości współczynnika filtracji obarczone mogą być znacznym błędem.
Dlatego też do określenia rzeczywistych wartości współczynników filtracji stosuje się
metody polowe.
Metoda próbnego pompowania
W przypadku górotworu zbudowanego z gruntów sypkich, jednorodnych i
izotropowych, spoczywającego na utworach nieprzepuszczalnych, wokół studni
opartej na stropie gruntów nieprzepuszczalnych wytwarza się symetryczny lej
depresji  R. z
R
q R
k =
2 Warstwa wodonośna
Z.w.g.
Ą(H -h2)ln ro
r
0
S
0
dz
gdzie:
r dr
q  wydajność studni,
H
H grubość warstwy wodonośnej,
S0  obniżenie zwierciadła wody
z
przy ściance studni,
h
R  zasięg leja depresji,
r
ro  promień studni.
Warstwa nieprzepuszczalna
W warunkach polowych do
określania współczynnika filtracji
wykorzystać można również
wyniki pomiarów poziomu
z.w.g.
zwierciadła wody w otworze
wiertniczym. Zakładając, że w
otworze o średnicy wewnętrznej d, h2
zagłębionym poniżej zwierciadła
h1
L
wód gruntowych na niewielkiej
długości L < 1.5 m, w czasie t
poziom wody podniósł od wartości
h1 do wartości h2, wartość
współczynnika filtracji określić
d
można ze wzoru (Hvorslev, 1951):
�# ś#
h1
Ąd
ś# ź#
k = lnś# ź#
11t h2
�# #
lub (Ernst, 1950):
z.w.g.
20 d "y
y
k =
2L y
L "t
�#20+ ś#�#2- ś#
L
ś# ź#ś# ź#
"y
r L
�# #�# #
d
gdzie:
y  średnia odległość poziomu wody w otworze od
poziomu zwierciadła wód gruntowych w czasie "t, w
którym zmienił się on o wartość "y
Orientacyjne wartości współczynnika filtracji
Współczynnik
wodoprzepuszczalności
Nazwa gruntu
k
m/s
Drobny żwir 10-2 - 10-3
Piasek gruboziarnisty i średnioziarnisty 10-3- 10-4
Piasek drobnoziarnisty 10-4- 10-5
Piasek pylasty 10-5-10-6
Less o strukturze nienaruszonej 10-5- 10-6
Less o strukturze przerobionej 10-7- 10-9
Pyły10-6- 10-8
Gliny 10-8- 10-10
Gliny zwięzłe10-9- 10-11
Iły10-10- 10-12
 Kurzawka
Sufozja
Kolmatacja
Przebicie hydrauliczne
Kurzawka (upłynnienie gruntu) jest to drobnoziarnisty luz
ny osad, np. piasek lub
mułwymieszany z wodą, o konsystencji galarety, słabo związany z gruntem.
Podczas prowadzenia robót górniczych kurzawka zachowuje się jak gęsta ciecz. Kurzawkę
zwalcza się zamrażając grunt lub drenując. Spowodowana jest zaistnieniem krytycznego spadku
hydraulicznego i niewystępowaniem naprężeń efektywnych w gruncie.
Sufozja to zjawisko polegające na wynoszeniu przez filtrującą wodę drobnych cząstek gruntu
(przesunięcie ich na inne miejsce lub wyniesione poza obręb gruntu). W rezultacie sufozji
powiększają się pory, wzrasta współczynnik filtracji i prędkość wody. Woda o większej
prędkości może poruszać coraz większe ziarna gruntu i powodować dalszy rozwój procesu
sufozji aż do utworzenia się kawern lub kanałów w gruncie. Zjawisko przybiera wtedy cechy
przebicia hydraulicznego.
Rodzaje sufozji:
* mechaniczna - tworzą się podziemne próżnie (korytarze), po ich zapadnięciu doły sufozyjne
* chemiczna - rozmywanie chemiczne polegające na rozpuszczaniu węglanów, głównie wapnia -
następuje ubytek masy glebowej i osiadanie gruntu.
Kolmatacja związana jest głównie ze zjawiskiem sufozji, wędrujące cząstki gruntu zatykają pory
osadu pierwotnego (filtru gruntowego), jeżeli granulacja ziaren tego osadu jest sprzyjająca.
Przebiciem hydraulicznym nazywa się zjawisko tworzenia się kanału (przewodu) w masie
gruntowej, wypełnionego gruntem o naruszonej strukturze (w końcowej fazie zjawiska 
zawiesiną), łączącego miejsca o wyższym i niższym ciśnieniu wody w porach. Na powierzchni
terenu przebicie hydrauliczne jest widoczne w postaci z
ródła. Zjawisko przebicia występuje
przeważnie w gruntach mało spoistych podścielonych gruntami przepuszczalnymi.
Przykład warunków geologicznych, w których może nastąpić przebicie:
2
1  miejsce zagrożenia przebiciem.
1
warstwa mało przepuszczalna
warstwa przepuszczalna