Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
в) с этой точки зрения, опытные полевые опробования в пористых породах не продемонстрировали существенных преимуществ перед опытами в грунтовых колонках, по крайней мере, при длине последних, позволяющих исключить или учесть влияние макропор (достаточной при этом обычно признается длина в первые десятки сантиметров [12]).
Ко всему этому остается добавить, что динамика мас-сопереноса в приповерхностных образованиях достаточно убедительно оценивается специальными методами наблюдений (гл. 23). С учетом же сказанного о возможностях лабораторных экспериментов, можно заключить, что опытно-миграционные опробования здесь неэффектив-374
ны, по крайней мере, с позиций проблематики настоящей работы.
2. Сравнительно мощные толщи достаточно хорошо влагопроводящих пористых и трещиновато-пористых пород в зоне аэрации также не требуют проведения такого рода опробований: загрязнители усваиваются пористой матрицей, необходимые свойства которой с большой достоверностью оцениваются лабораторными экспериментами. Напомним, что при ограниченной инфильтрации трещины и макропоры в породах нижней части зоны аэрации достаточно большой мощности (разд. 4.1.3) оказываются «выключенными» из процесса влагопереноса и, соответственно, массопереноса. Более того, даже если это не так по отношению к влагопереносу, то транспорт загрязнений все равно идет чаще всего со скоростями, отвечающими проницаемости пористой матрицы.
3. Следовательно, единственный тип пород зоны аэрации, который мог бы действительно нуждаться в полевом опытно-миграционном опробовании, — это гомогенные трещиноватые породы (а также гетерогенные трещиновато-пористые — применительно к загрязнителям, не усваиваемым пористыми блоками). Реально для этого могут использоваться опыты с наливом в центральную скважину или дуплетные эксперименты, при условии предварительного насыщения трещинного и порового пространства в зоне последующего запуска индикатора.
4. Особо следует выделить возможности крупномасштабных и длительных индикаторных запусков, которые проводятся на квазистационарном фоне откачки из грунтового водоносного горизонта, подстилающего достаточно мощную (5-10 и более метров) зону аэрации. В таком
варианте, определение времени субвертикального пере-мещения индикатора по фиксации последнего в откачиваемой воде позволяет наиболее надежно оценить действительные скорости переноса, (а приблизительно — и значения удельной естественной инфильтрации*) и их изменения в отдельные характерные периоды — интенсивных дождей, снеготаяния и др. Это особенно важно для выявления возможной роли и превалирующих путей миграции загрязнителей в гетерогенных (трещиновато-пористых, макропористых и т.п.) образованиях. Число откачивающих скважин определяется, преимущественно, техническими и финансовыми условиями, и в реальности его разумно, очевидно, ограничивать в диапазоне от одной до четырех, имея ввиду, что представительность результатов, естественно, возрастает с увеличением охваченной опытом площади** и количества точек отбора индикатора.
Одна из вероятных схем такого рода экспериментов — т.н. «конверт», когда откачка ведется из четырех скважин, расположенных по квадрату, а запуск индикатора приурочен к центральной части последнего. При этом запуск может проводиться через шурфы или траншеи на поверхности, а также наливом на относительно водоупорные проплата* (см. ранее) через скважины, в том числе расположенные на различных глубинах; в последнем случае целесообразно использовать параллельно несколько индикаторов. При интерпретации опыта на предмет оценки действительной скорости субвертикального переноса, временем миграции индикатора по подстилающему водоносному пласту можно пренебречь, что при глубине откачки, превышающей длину пути такой миграции или соизмеримой с нею, физически достаточно оправдано. Если при бурении опытных
* Иногда такие запуски могут оказаться полезными и для опытной имитации условий на участках аварийных разливов загрязнителей.
** Вместе с тем, откачка не должна вызывать резкого роста мощности зоны аэрации на опытном участке.
скважин отобраны образцы на объемную влажность пород зоны аэрации или она определена in situ, то по их интегральной емкости оценивается удельная инфильтрация, а по частным значениям влажности — отвечающие им величины коэффициента влагопереноса. Непосредственно сравнивая времена миграции трассеров и неконсервативных индикаторов, определяют коэффициенты задержки для последних. Дополнительным контрольным показателем служит суммарная масса откачанного индикатора.
Конечно, опыты эти требуют повышенных затрат средств и времени, но они способны приносить важную, порой уникальную информацию о миграции загрязнений через зону аэрации, в частности о защитной роли последней, о возможных характерных временах задержки в ней поступающих с поверхности загрязнителей. Подобные экспериментальные установки, которые могут быть названы глубинными лизиметрами, тем более оправдают себя, если на них будут проводиться многократные опытные работы, включенные в систему гидрогеоэкологического мониторинга на изучаемой территории (разд. 23.1).
