Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
2. Влияние вертикальной компоненты скорости фильтрации может оказаться весьма важным и на участках, ще горизонтальная составляющая является доминирующей; так, в плановых безнапорных потоках трассер разносится вертикальной конвекцией (даже при малых значениях vz), усиленной инфильтрационным питанием, от верхних зон пласта к нижним, что внешне также проявляется подобно поперечной дисперсии.
3. Не нуждается в специальном пояснении возможность решающего влияния процессов инфильтрации и перетекания (т.е. вертикальной конвекции) на профильное распределение трассера (см, разд. 2.3.2 и 10.2.2.3).
4. Существенно неопределенной оказывается интерпретация данных о площадном распределении трассера в неоднородных по разрезу пластах при невыявленной закономерности изменчивости горизонтальной составляющей скорости фильтрации по мощности водоносного горизонта.
В целом, асимптотические процессы миграции в неоднородных системах обычно определяются в большей степени флуктуациями поля скоростей, нежели диффузионными эффектами. Поэтому во всех приведенных примерах надежность определения миграционных параметров на базе решения обратных задач миграции окажется весьма низкой, если предварительно не будет построена достаточно обоснованная фильтрационная схема. Детальность ее в принципе должна быть намного большей, чем при геофильтрационных построениях, причем в детализации нуждается не только поле напоров, но и поле скоростей фильтрации. Однако чаще всего возможности здесь резко ограничены имеющейся информацией, поэтому при постановке геофильтрационных наблюдений должны широко привлекаться вспомогательные методы прямой оценки скоростей фильтрации в водоносных пластах (см. разд. 21.2).
18.1.4. Значение погрешностей наблюдений
До сих пор предполагалось, что сами наблюдения не привносят дополнительных погрешностей и, в частности, однозначно оценивают текущую концентрацию трассера в той или иной точке пласта; между тем, наблюдательные скважины являются отнюдь не идеальной измерительной системой. Если исключить из рассмотрения влияние гидрохимической инерционности (см. разд. 14.4) и дополнительных изменений химического состава воды в скважине (считая, что эти факторы устраняются путем прокачки пьезометра), то важнейшим является вопрос о соответствии принятой расчетной модели, с одной стороны, и профильного расположения фильтрующего интервала наблюдательной скважины — с другой. При несоблюдении такого соответствия возможны серьезные погрешности.
Если, например, расчетная модель не принимает во внимание профильную дифференциацию трассера по
239
пласту, то наблюдательная скважина, несовершенная по степени вскрытия пласта, может фиксировать как сильно заниженные, так и завышенные концентрации трассера в зависимости от профильной структуры фильтрационного потока и, в частности, от относительной проницаемости той зоны пласта, в которой установлен фильтр. Возможные погрешности определения миграционных параметров, при прочих равных условиях, будут тем больше, чем выше степень фильтрационной неоднородности пласта (в разрезе), рассматриваемого расчетной моделью как однородный; в то же время, подобные погрешности не исключаются и для однородного пласта, если в нем имеет место профильная дифференциация трассера. В среднем, лучшие результаты в рамках такой модели дают совершенные наблюдательные скважины, хотя и они фиксируют заниженные концентрации трассера из-за его разбавления в скважине (имеются в виду условия, когда средняя концентрация трассера в точке наблюдения растет). Однако при регулярном характере поступления трассера в пласт погрешности будут убывать с ростом используемых в расчетных оценках значений концентраций, усредненных (посредством наблюдательной скважины) по мощности пласта.
Если же, наоборот, расчетная модель учитывает профильную дифференциацию трассера по отдельным элементам водоносного пласта, то расчеты по ней справедливы лишь при использовании данных по наблюдательным скважинам, оборудованным обособленными фильтрами на выделенные элементы. При несоблюдении этого требования погрешности интерпретации растут с увеличением различий в физических свойствах пород и в механизмах переноса в пределах объединяемых скважиной элементов пласта.
Например, в характерном случае двухслойной толщи, представленной песками (с проводимостью Tj) и подстилающими трещиноватыми породами (с проводимостью Т2 « Т}), обработка результатов
240
наблюдений при отсутствии дифференцированного—послойного — опробования всегда будет приводить к занижению активной пористости песков при одновременном завышении показателей дисперсии трещиноватых пород. Учитывая, что в данном примере пески играют основную роль в формировании расхода фильтрационного потока, такого рода просчеты в определении их пористости особенно нежелательны.
Сказанное, конечно, не исключает ситуации, когда степень совершенства наблюдательной скважины не играет существенной роли. К тому же, этот фактор влияет неравнозначно на оценки различных параметров: сильнее искажет значения дисперсионных параметров и слабее — активную пористость (трещиноватость), особенно при использовании в расчетах высоких величин относительной концентрации. Применительно к приведенному выше примеру, можно ожидать, что погрешности интерпретации длительных наблюдений при использовании усредненных данных по концентрации будут заметно падать, если трещиноватые породы обладают хорошо выраженной двойной пористостью, сближающей их по емкостным свойствам с песчаным горизонтом. В целом, однако, в любом случае всегда следует принимать во внимание потенциальную важность рассмотренного фактора. В особенности это относится к тонким переходным зонам в профиле пласта между водами разного состава, образующимся за счет профильной поперечной дисперсии: на оценку значения параметра поперечной дисперсивности можно рассчитывать лишь при наличии в такой зоне скважин с короткими фильтрами.
