Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
Так, если из анализа общей гидрогеологической ситуации следует, что ведущим механизмом обмена является молекулярная диффузия из хорошо проницаемого слоя в
232
подстилающий и перекрывающий его слои, то коэффициент диффузии должен задаваться по результатам лабораторных индикаторных опытов. Аналогично в моделях переноса может быть учтена роль процессов перетекания: вертикальная составляющая скорости фильтрации в разделяющих слоях определяется по данным режимных пьезометрических и гидрогеофизических (см. разд. 21.2.2) наблюдений. Таким образом, и на этом этапе миграции интерпретация данных ОМН сводится в основном к оценке параметров, определяющих интенсивность конвекции трассера по напластованию пород.
На весьма длительных этапах миграции поперечная дисперсия и процессы перетекания приводят к выравниваю концентрационного профиля в пласте (поэтому здесь лучше ориентироваться на суммарное гидрохимическое опробование), что позволяет рассматривать данные ОМН в свете одномерных асимптотических расчетных моделей диффузионного типа (см. разд. 3.1.1). При этом определяются параметры миграции - суммарная емкость пород п (параметр, близкий к средневзвешенной по мощности пласта пористости) и коэффициент продольной макродисперсии D*, в котором эффективно учитываются все кинетические механизмы межслоевош взаимодействия.
Относительная простота и доступность анализа данных эксплуатационных наблюдений на основе одномерных асимптотических моделей не должны затушевывать того обстоятельства, что они являются идеализацией, оправданной лишь при пренебрежении плановой дисперсией и выполнении достаточно жестких критериев относительно профильного рассеяния. В частности, из теоретического анализа (см. разд. 3.1.1) следует, что усредненные (квазигомогенные) схемы здесь применимы на этапах миграции, по продолжительности нередко выходящих за период проведения режимных наблюдений; впрочем, во многих случаях наступление асимптотического режима
ускоряется реальной трехмерностью фильтрационного течения (см. разд. 3.3).
Для гетерогенных трещиновато-пористых сред двумерные профильные модели не находят столь широкого применения. Если в разрезе и наблюдается закономерное изменение проницаемости, то субвертикальная конвекция и относительно высокая интенсивность поперечной профильной дисперсии обусловливают довольно быстрое выравнивание концентрационных профилей по глубине водоносных комплексов (при отсутствии выдержанных по площади относительно водоупорных зон), так что подобная фильтрационная неоднородность эффективно учитывается в расчетных параметрах продольной макродисперсии (см. разд. 3.2.1); соответствующие асимптотические режимы переноса выделяются и диагностируются достаточно определенно. В этих условиях анализ результатов ОМН на базе одномерных моделей переноса (см. разд. 3.2.1) обычно позволяет эффективно исследовать все периоды миграции, если они не искажены сильным влиянием плановой поперечной дисперсии. При интерпретации отыскиваются показатели конвекции в трещинах и массообменные характеристики пористых блоков. При длительном и крупномасштабном переносе, когда становится справедливой предельная схема макродисперсии, оценки ведутся как для квазигомогенного пласта, т.е. резко упрощаются. В таком варианте найденные в лабораторных условиях значения емкости блоков позволяют расшифровать коэффициент действительной скорости фильтрации (к/ п) и тем самым оценить коэффициент фильтрации по данным гидрохимических наблюдений за движением фронта загрязнения [2].
18.1.2. Планово-двумерные квазигомогенные модели переноса (для ореолов рассеяния)
Плановая поперечная дисперсия приводит к распространению загрязнения за пределы крайних траекторий движения жидкости, выходящих от источника загрязнения. Ее роль в интерпретационной схеме особенно велика, если поступление воды из источника мало по сравнению с фильтрационным расходом транзитного потока (см. разд. 9.3.2.1). Схематизация режима миграционного потока во времени позволяет выделить две характерные зоны концентрационного режима — квазистационарного (вблизи источника загрязнения) и нестационарного (вблизи фронта вытеснения). Для анализа миграции в квазигомогенных средах предпочтительнее использовать данные по первой зоне, ориентируясь на стационарные аналитические решения для точечного или линейного солевого источника в одномерном фильтрационном потоке (см. разд. 2.3.1). При этом в исходных моделях рекомендуется пренебрегать ролью продольной дисперсии по сравнению с однонаправленной конвекцией, ибо упомянутая зона ореола рассеяния чувствительна лишь к изменению показателя поперечной дисперсии.
В частности, если допустимо представление бассейна стоков в виде точечного концентрационного источника, то падение концентрации от осевой линии ореола рассеяния к его периферийным зонам описывается экспоненциальной зависимостью (2.256); соответственно при фиксированном значении х графоаналитическая обработка результатов ведется в координатах In (1 /е)+ у и по тангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс определяется константа поперечной гидродисперсии <5 * 1 /4 х tg (р. При обработке данных наблюдений у
