Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
Опытные кусты должны располагаться в пределах представительной области пласта, где в условиях реального загрязнения фильтрующиеся стоки будут находить достаточно продолжительное время. С этих позиций при опробовании трещиноватых пород концентрация опытных точек вблизи источников загрязнения часто неоправ-дана: проницаемость и степень трещиноватости здесь обычно повышены ввиду нетипичного состояния пород; значения фильтрационных и миграционных параметров в таких зонах могут оказаться несвойственными водоносному горизонту в целом. С другой стороны, при наличии в пласте особых зон преимущественного переноса последние должны быть охарактеризованы опытными работам в первую очередь, в частности, не следует забывать, что такие зоны могут оказаться также выше естественного уровня подземных вод (после образования техногенных бассейнов).
Индикаторные эксперименты целесообразно приурочивать к участкам проведения кустовых откачек, максимально учитывая полученную по ним информацию при планировании ОМО (см. разд. 15.1.2). Вместе с тем, использование пьезометров фильтрационных кустов обычно не исключает необходимости бурения дополнительных наблюдательных скважин, так как расположение контрольных точек при опытных откачках ориентируется на существенно отличные критерии (см. разд. 15.3).
При опробовании неглубоко (первые десятки метров) залегающих, сравнительно равномерно трещиноватых водоносных пород, предпочтение может отдаваться экс-
периментальной схеме запуска при наливе, причем опытный куст должен включать не менее четырех-шести наблюдательных скважин, расположенных по двум лучам.* Для опробования водоносных пластов, залегающих на относительно больших ( 50-100 м) глубинах, эта схема малоэффективна: значительно возрастают объемы бурения, что ведет к удорожанию работ в целом, и существенно усложняются возможности для оперативного контроля за движением индикаторной метки. Более приемлемым для таких условий является дуплетное опробование. Эту же схему рекомендуется применять в крупноблочных и неравномерно-трещиноватых породах, независимо от глубин залегания. Одновременно запуск инертного и реагирующего индикаторов в дуплетном эксперименте позволяет непосредственно определить коэффициент задержки и оценить его инвариантность, увеличивая расстояния между основными скважинами дуплета и их расходы [8].
Необходимость изучения миграционных параметров трещиновато-пористых пород с низкими массообменными показателями или сорбционной емкости поверхности трещин может потребовать дополнительных экспериментов по односкважинной схеме (см. разд. 14.3.6). При больших глубинах она может оказаться единственно приемлемой и по техническим условиям; в частности, нерегулируемые отклонения забоев опытных скважин могут сильно затруднить фиксацию заданных расстояний между ними.
Во всех вариантах следует широко использовать возможности попутного индикаторного опробования при откачках на участках опытно-фильтрационных кустов, рас-
* В планово-анизотропных толщах лучи ориентируются по главным направлениям анизотропии; в прочих случаях два взаимно ортогональных луча также являются необходимой (хотя и недостаточной) гарантией качества опыта в трещиноватых породах.
сматривая запуски в наблюдательные скважины как недорогие эксперименты предварительного характера; требования к их планированию могут быть снижены.
15.1.2. Предварительное обоснование пространственно-временного масштаба опробования
Увеличение масштаба опробования (осреднения свойств) может уменьшать разрешающую способность экспериментов, но при этом их результирующая точность будет расти за счет сокращения роли масштабных эффектов, связанных, в частности, с дисперсией. Поэтому такое увеличение имеет смысл, как минимум, до достижения условий, отвечающих предпосылке сплошности среды (разд. 1.1.1).
Расстояние между скважинами, в частности, максимальное расстояние между точками ввода и отбора индикатора, должно увязываться с намеченной продолжительностью эксперимента специальными разведочными расчетами (см. разд. 15.3). Если используются уже пробуренные (например, для опытных откачек) скважины, то с помощью расчета находится требуемая длительность опыта; наоборот, для специально проходимых опытномиграционных кустов расчетом обычно оценивается максимальный размер зоны опробования, исходя из разумной среднеоптимальной продолжительности (порядка нескольких суток) эксперимента.
Во всех этих оценках должно учитываться возможное влияние естественного потока, накладывающее ограничение на минимальные понижения уровня и/или значения опытного расхода. С другой стороны, высокие значения расходов создают форсированные режимы опыта, при которых усиливаются проявления гетерогенности (в частности, каналового механизма миграции), особенно в крупноблочных трещиноватых породах. В трещиновато-пористых образованиях слишком большие градиенты фильт-
рации усиливают возможное искажающее влияние конвекции через блочную матрицу.
Напомним еще, что фильтрационный режим в зоне миграционного возмущения должен быть близким к стационарному; в частности, конвективные потоки, обусловленные нестационарностыо режима в блоковой матрице, могут оказать сильное влияние на скорость диффузионного усвоения ею трассера.
