Глава 3
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ .ОСНОВЫ ФИЛЬТРАЦИИ
В ГДС
Под. гидродинамическими 
основами 
филь-
трации понимают основные феноменологические законы, которые
связывают главные силы движения 
с основными факторами, опреде-
ляющими это движение. К таким факторам относятся показатели среды,
в которой 
идёт движение, и характеристики структуры движения
в принятой системе координат. Феноменологические законы устанав-
ливаются из общих соображений на основе анализа большого объема
данных наблюдений за особенностями течения исследуемого процесса.
3.1. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
ЗАКОНА ФИЛЬТРАЦИИ
Основной закон фильтрации воды в пористой среде был установлен
французским гидравликом А. Дарси в 1856 г. путем наблюдений за
расходом воды через образец песка с заданными длиной и площадью
поперечного сечения. В дальнейшем полученная математическая за-
висимость названа законом Дарси.
Сформулируем основные положения, которые обосновывают за-
кон фильтрации и вытекают из рассмотрения общих свойств воды как
жидкости и геологической среды (см. гл. 2).
1. Поры и трещины имеют разные размеры и форму, площадь
их внутренней поверхности значительна и увеличивается с уменьше-
нием дисперсности пород. Молекулярное взаимодействие минераль-
ного скелета с Вводой создает дополнительное к внутренним силам
трения сопротивление воды как вязкой жидкости. 
В крупных порах
и трещинах это взаимодействие невелико, но его роль возрастает с
уменьшением размеров пор и трещин..
2. В условиях полного заполнения порового пространства водой
(что оценивается активной пористостью ла), несмотря на дискретность
геологической среды, существует непрерывная гидравлическая фаза,
передающая изменение гидростатического и геостатического давле-
ний, или напоров. Отсюда следует, что при ламинарном движении,
как показывают уравнение (2.21), должна соблюдаться пропорцио-
нальная связь между силой общего внутреннего трения и изменением
потенциальной энергии потока, т. е. градиентом потенциала / , [см.
уравнение (2.14)] 
или градиентом напора / [см. уравнение (2.10) 
]
АН
Роа — 
др 
@.1)
где ітроб — сила общего трения, приходящаяся на единицу объема
порового пространства; % = ра АН — разность напоров на длине
потока А/.
‚ 8. Минеральные зерна рыхлых осадочных пород имеют разные
форму, размеры и расположёние относительно друг друга, и можно
полагать, что в массиве горных пород создается система трубчатых
44