Линейный закон фильтрации (закон Дарси). Начало изучения законов фильтрации подземных вод в горных породах относится к 1856 г., когда французский гидравлик Анри Дарси выполнил ряд экспериментов по

Начало изучения законов фильтрации подземных вод в горных породах относится к 1856 г., когда французский гидравлик Анри Дарси выполнил ряд экспериментов по фильтрации воды в пористых средах (рисунок 3.4).

Условные обозначения: 1 – крышка; 2, 7 –манометры; 3 – водовод; 4 – цилиндр с песком; 5, 6 – краны.

Рисунок 3.4 – Прибор Дарси

Сущность опытов сводилась к замеру расхода воды Q, профильтровавшейся через фильтр на участке L, и напоров H₁ и H₂ на границах участка фильтрации.

Дарси установил, что количество воды Q, просачивающейся через породу в единицу времени, пропорционально коэффициенту К_ф, зависящему от физических свойств породы, падению напора ∆Н, площади поперечного сечения породы F и обратно пропорционально длине пути фильтрации L, измеренной по направлению движения воды:

(3.18)

где Q – количество фильтрующей воды (расход) в единицу времени, см³/с, м³/сут;

К_ф– коэффициент фильтрации, см/с, м/сут;

F – площадь поперечного сечения потока, см² , м²;

∆Н– напор или разность напоров в двух рассматриваемых сечениях, см, м;

L – длина пути фильтрации, см, м;

I = ∆Н/L – гидравлический уклон или гидравлический (напорный) градиент, доли единиц.