ГЛАВА 2 ТЕОРИЯ ДИСПЕРСИИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ `Теория дисперсии в пористой среде представляет собой каче-. ственное описание и количественную оценку поведения смешиваю- щихся жидкостей, замещающих друг друга в пористой среде. При совместном движении двух жидкостей в начальный момент времени образуется резкая граница раздела, которая преобразу- ется в переходную зону, по мере того как различия между физиче- скими свойствами жидкостей (например, концентрации) выравни- ваются со временем. Этот общий эффект является результатом одновременного влияния различных физико-химических явлений таких, как молекулярная диффузия, а также следствием изменчи- вости проницаемости пористой среды. Исторически теория дисперсии развивалась в три этапа. 1, Лабораторные эксперименты, изучающие распространение смещивающихся жидкостей в пористой среде, 2. Изучение математических процессов‚ вывод уравнений и формул, описывающих лабораторные эксперименты и обеспечиваю- щих объяснение их результатов, а также общих уравнений меха- низма дисперсии. 3. Применение формул и уравнений дисперсии к натурным исследованиям и реальным загрязнителям. Лабораторные эксперименты, математическая интерпретация и теория неотделимы и в значительной степени зависят друг от друга. Применение теории дисперсии в натурных исследованиях началось сравнительно недавно, но она быстро получила широкое распро- странение из-за настоятельной необходимости прогноза и контроля загрязнений подземных вод. Использование теории дисперсии в натурных исследованиях показывает, что прогнозные оценки не всегда совпадают с действительностью. Таким образом, возни- кает новый этап исследования — возврат к лабораторным экспе- риментам и систематическим полевым опытам с целью усовершен- ствования теории [1101. 2.1. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ДИСПЕРСИИ 2.1.1. Простой пример Пусть цилиндрическая трубка заполнена пористой средой и насыщена чистой водой. В начальный момент времени # = ) в трубку вместо чистой воды начинает поступать раствор вещества с концентрацией С,. Профиль концентрации в начальный момент времени представлен ступенчатой функцией (рнс. 2.1.1). Поток 1