Фильтрация в скальных грунтах

Следствием развития наиболее крупной трещины является сохранность породы в блоках, прилежащих к трещине, иными словами, существование в массиве блоков значительного объема без трещин.

Поток воды в отдельной трещине. Рассмотрим последовательно движение воды в одиночной трещине, в сети из множества пересекающихся трещин и, наконец, фильтрационные свойства массива с множеством трещин.

Результаты экспериментального изучения движения воды в щелях и трещинах с гладкими стенками позволяют заключить, что во всем диапазоне параметров процесса движение жидкости в щелях строго следует уравнениям классической гидравлики.

Рассчитанный расход для гладкой щели на 10-15 % больше экспериментальной. Расходы воды, вычисленные для шероховатых щелей, оказались меньше реальных. Причем поправка е лучше, чем е. Однако учет шероховатости по Г. М. Ломизе и К. Луи не дал выигрыша в точности.

Формула для гладкой щели дает завышенный расход, но вносимая систематическая погрешность невелика в сравнении со случайной погрешностью, связанной с неточностью измерения ширины трещин в натуре. Необходимо иметь в виду, что ширина трещины при расчете возводится в третью степень. Поэтому в расчетах движения воды по сетям трещин следует пользоваться формулой для гладкой щели. Сравнение расходов воды, пропускаемой сетями трещин, с расходами, рассчитанными при условии отсутствия шероховатости, подтвердило этот вывод.

Трещины, заполненные фильтрующим материалом, можно рассматривать как пласты с мощностью, равной ширине трещины и равным коэффициенту фильтрации заполнителя.

Движение воды по сетям трещин. В реальных массивах всегда присутствует множество трещин, которые пересекаются и прерываются. Струи подземных вод, движущиеся по ним, то сливаются в крупном канале, то вновь растекаются по мелким. На процесс фильтрации существенно влияют вариации раскрытия трещин, ограниченность их по длине, частичное заполнение рыхлым фильтрующим материалом и другие особенности структуры сети трещин.