Modelowanie przepływu wody w utworach o podwójnej porowatości

Występujące w naturze grunty i skały często charakteryzują się obecnością dwóch systemów porów o odmiennych właściwościach filtracyjnych. Przykładem mogą być zarówno utwory, w których obok pierwotnej mikroporowatości wykształciła się sieć połączonych spękań, szczelin lub makroporów, jak też utwory zawierające soczewki, inkluzje bądź przewarstwienia o przewodności znacząco odbiegającej od materiału podstawowego. Ze względu na dużą różnicę charakterystycznego czasu filtracji w systemach mikro- i makroporów symulacja przepływu w utworach o podwójnej porowatości wymaga użycia specjalnych modeli matematycznych. Ich istotą jest odrębny opis przepływu w każdym z dwóch systemów przewodzących.Wartykule przedstawiono podstawowe modele przepływu w ośrodkach o podwójnej porowatości i zachodzące między nimi relacje. Szczególną uwagę poświęcono modelom otrzymanym metodą homogenizacji.

Natural soils and rocks often contain two porous systems having different physical properties. The double-porosity structure is related either to the development of a network of secondary porosity (fractures, fissures or macropores) in a microporous matrix or to the presence of lenses or inclusions with the hydraulic conductivity very different from the background material. Since the characteristic time of flow in the two pore systems differs considerably, special models are required for double-porosity media. Such models describe separately the flow in each of the two pore systems. This paper presents the most common double-porosity models and discusses the relationship between them. Special attention is paid to the models obtained by the method of homogenization.