2.7. ПОНЯТИЕ О СПЛОШНОЙ ГЕОФИЛЬТРАЦИОННОЙ СРЕДЕ В зависимости от того, с Каких позиций рассматривают процесс движения воды в геологической среде, математически учитывают те йли иные её свойства и взаимодействия. В механике сплошных сред [4, 8, 40] под элементарным объемом понимают неко- торый объем сплошной среды, несоизмеримо меныний, чем выделяе- мая для рассмотрения часть исследуемой среды, но в то же время не- сравненно больший, чем размер слагающих его частиц и расстояния между ними. В этом случае элементарный объем обладает всеми ма- кроскопически проявляющимися свойствами, присущими сплошной среде: вязкостью, упругостью, проницаемостью и т. п. Потоком называют объем или массу элементарных частиц, проходящих за еди- ницу времени через единичную неподвижную поверхность. Примени- тельно к процессу фильтрации подземных вод в геологической среде это означает, что под`фильтрацией понимают только механическое перемещение под действием внешних сил частиц воды в порово-тре- щинном пространстве без учета их взаимодействия со скелетом породы. При этом в элементарном объеме сечения пор, раскрытость и длину трещин считают весьма малыми, и поэтому их конкретную форму и размеры во внимание не принимают, распределение их в элементар- ном объемё считают статистически равномерным. Это позволяет учесть влияние порово-трещинного пространства на движение подземных вод через обобщенные показатели. Так, объем пространства, через который. движется свободная вода, учитывают с помощью активной пористости, действие силы общего внутреннего трения, которое воз- никает между струйками воды и между водой и поверхностью мине- рального скелета породы,-- с помощью коэффициента фильтрации, а количество свободной воды, которое может отдать или взять единица объема порово-трещинного пространства,— © помощью коэффициента емкости (как разность между пористостью или полной влагоемкостью и максимальной молекулярной влагоемкостью). При этом принимают, что закон распределения показателей этих свойств для всей изучаемой области известен. Такой элементарный объем называют п редста - вительным, или репрезентативным. Размер элементарного объема определяют опытным путем. Мини- мальный размер этого объема, начиная с которого его уменьшение вызывает изменение количества фильтрующейся через него воды, и определяют как` представительный. Диаметр репрезентативного объема должен быть в 7—10 раз больше среднего диаметра слагающих его минеральных частиц (или других элёментов, принятых за «час- стицы») [81. Применительно к пористой и тонкотрещиноватой геоло- ‚›гической среде понятие сплошной среды правомерно, потому что се- чения пор и мелких трещин измеряются микрометрами также, как и размеры минеральных частиц или их агрегатов. Ясно, что в поро- дах с блоковой структурой (закарстованные известняки) и наличием систем крупных трещин и разломов представительный объем для того, чтобы пользоваться понятием сплошной среды, должен быть сущест- венно большим. В таких случаях следует каждый раз оценивать пред- 42