Рис. 3.2. Физическая модель нарушения линейного закона фильтрации и фор-
мирования переходного и турбулентного режимов в крупной трещине (по
Л. Прандлю, Г. Шляхтичу, С. Н. Тагильцеву и др.).
Виды движения: Л — ламииариое, П — переходкое, Т — турбулентное; ТП — точки пере-
гнба; ЯТ — ядро турбулентности
ао соизмерима с единицей. Параметр нелинейности определяется из
выражения
0,09 
_Вр
л* 1 
Т
При допустимой погрешности в расчетах е критическая скорость
фильтрации Окр ПОЛУЧИТСЯ из усЛовия Окр =: 8/а. Параметр а опреде-
ляется опытным путем. Из выражения (3.8) видно, что связь / и 0/&
параболическая (см. рис. 3.1, кривая ).
Экспериментальными работами установлено наличие зоны пере-
ходного режима (см рис. 83.1, кривая 2), в которой приближенно со-
блюдается линейный закон, но коэффициент пропорциональности имеет,
иное значение А. Нарушение линейности пройсходит в тех случаях,
когда кинематическая энергия потока превышаёт силы Вязкости и на-
чинает деформироваться параболический профиль скорости (рис. 3.2),
т. ё идёт как бы процесс сжатия потока в щели (ламинарное движе-
ние с меньшей раскрытостью щели). На эпюре скорости появляется
ядро турбулентности, которое расширяется к стенкам щели, эпюра
скорости становится более плоской и, наконец, когда ядро достигает
стенок щели, наступает турбулентный режим (см. рис. 3.2). Послед-
ний этап в потоках подземных вод практически не наступает.
При малых скоростях фильтрации нарушение закона Дарси свя-
зывают главным образом с`проявлением сил молекулярного взаимо-
действия. На отклонение от закона Дарси при малых скоростях филь-
трации впервые обратили внимание в конце Х1Х в., позднее это яв-
ление исследовалй Н. П. Пузыревский, К. П. Луъщин Н. А. Ребин-
дер, Б. В. Дерягин, С. А. Роза, С. В. Нерпин, а в 
1970-е гг.—
Н. Ф. Бондаренко, Й. П. Амаглобели и др. Было установлено, что
движение воды в тонкодисперсных породах характеризуется сложной
зависимостью 2 от / (см. рис. 3.1, кривая 4): 1) при / <<Г, вязкое те-
чение потока, как его понимают в теории сплошных сред, отсутствует;
2) при / >>!Г, возникает течение, в котором проявляются вязкопласти-
ческие и реологические свойства жидкости, и как отмечал В, А. Прик-
лонский, коэффициент фильтрации — переменная величина, завися-
щая от градиента (под влиянием градиента внешние слои связанной
воды постепенно`вовлекаются в процесс фильтрации, увеличивая тем
49