Достоинство двучленной зависимости

Природа ее связана с существенным проявлением инерционных и пульсационных сил, которые пропорциональны квадрату скорости фильтрации. Исходя из принципа независимости действия вязкого трения и инерционно-пульсационных сил, можно предполагать, что наиболее достоверной формой основного закона фильтрации в этом случае является двучленная зависимость, предложенная в качестве общего закона фильтрации и в дальнейшем обоснованная рядом теоретических и экспериментальных исследований.

Достоинством двучленной зависимости является ее универсальность, поскольку она охватывает предельные условия: наступление ламинарного режима при малых скоростях фильтрации и турбулентного режима при весьма больших скоростях фильтрации, когда можно пренебречь линейным членом по сравнению с квадратным. В этом смысле такая зависимость гораздо лучше используемой иногда степенной зависимости, которая может применяться лишь в ограниченных пределах. Поскольку к тому же не имеется фактических доказательств сравнительных достоинств степенной зависимости по отношению к двучленной, то ее использование для пористой среды нельзя считать оправданным.

Нарушения линейного закона фильтрации могут иметь место лишь в высокопроницаемых породах в зоне резкой интенсификации фильтрационного потока, т. е. в условиях, встречающихся в гидрогеологической практике довольно редко; наступление же турбулентного режима для натурных условий вообще нереально. Поэтому необходимость использования двучленного закона фильтрации возникает сравнительно редко и в каждом случае требует специального обоснования.

Гораздо больший принципиальный и практический интерес представляет анализ аномалий основного закона фильтрации, возникающих при малых скоростях фильтрации, характерных для слабопроницаемых пород. Природу этих аномалий связывают с влиянием сил молекулярного взаимодействия частиц воды и породы.