Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
При интерпретации начальной стадии загрязнения следует учесть, что минерализованные стоки довольно интенсивно погружаются в глубь пласта. Поэтому именно ограниченность пласта по мощности и его профильная анизотропия (в сочетании с плотностным градиентом) определяют главные особенности такой субвертикальной миграции, а плановые гидродинамические границы весьма слабо влияют на перенос — пласт можно считать неограниченным по простиранию. В более поздние периоды, когда стоки достигают подошвы пласта и перемещаются по потоку подземных вод, пространственное положение «интрузии» стоков контролируется, в большей степени, рельефом подстилающих водоупорных слоев (см. гл. 39, т. 3) , так что пренебрежение профильной анизотропией и вертикальной составляющей скорости фильтрации сла-
250
бо влияет на общее описание миграционного процесса. Подобная фрагментация позволяет оценить миграционные параметры в диапазонах их наибольшей чувствительности — на тех или иных стадиях массопереноса. Так, в начальный период внедрения рассолов, когда роль дисперсионного рассеяния мала, может быть определена активная емкость пласта и уточнено значение коэффициента профильной анизотропии. В то же время, интерпретируя поздние этапы миграции, определяют показатели продольного и поперечного рассеяния в плановом потоке.
Ряд принципиальных трудностей возникает при попытках интерпретации наблюдений за миграцией минерализованных стоков в гетерогенных водоносных комплексах: реально могут быть, очевидно, исследованы лишь миграционные процессы, отвечающие асимптотическому режиму переноса для фиктивной гомогенной (квазигомо-генной) среды.
К изложенным сложностям анализа миграции разно-плотностных жидкостей необходимо добавить трудности устранения погрешностей измерений по наблюдательным скважинам. Кроме очевидных отклонений, связанных с расположением фильтра (см. разд. 18.1), возможны серьезные погрешности в данных наблюдений, возникающие в результате перетоков и процессов плотностной конвекции в самой скважине. Особенно неопределенной является фиксация границы (узкой переходной зоны) между стоками и пластовой водой. Действительно, если наблюдательная скважина вскрывает пласт на полную мощность, то наличие в пласте даже небольшого перепада напоров по вертикали А Я будет смещать контакт соленых и пресных вод тем больше, чем меньше относительная разность их плотностей (А/5), т.е. величина такого смещения имеет порядок АН/Ар. Если фильтр оборудован лишь на нижнюю часть пласта, то положение контакта в скважине может смещаться под влиянием любых случайных возмущений в ней; например, прокачка будет поднимать
251
этот контакт (до предельной величины подъема АН/Ар), а поступление пресной воды сверху — опускать его (до предельной отметки, отвечающей верхнему краю фильтра).
Перечисленные выше обстоятельства часто заставляют ориентировать интерпретацию наблюдений за движением разноплотностных жидкостей на заведомо грубые — профильно-двумерные или даже одномерные — модели, причем в двумерном случае положение внедряющегося «языка» стоков может аппроксимироваться на каждый текущий момент, исходя из элементарных соображений гидростатики (подобно известной формуле Гибена-Герц-берга). Для проверки возможной роли вертикальной составляющей скорости фильтрации полезна оценка отклонений от гидростатического распределения давлений, согласно которому Apx=*pgAz (рх — разность давлений вдоль вертикали на интервале Az). При Арх<р gAz вертикальная составляющая скорости ориентирована вниз, и наоборот. При использовании гидродинамических моделей интерпретации следует помнить, что строгая оценка градиентов в разноплотностном потоке возможна лишь для условий горизонтальной стратификации вод по плотности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛАВЕ 18
1. Leij F J., Toride N. Descrerete time - and length - averaged solutions of the advection - dispersion equation. — Water Resources Res., 1995, v.31, N7, p.p. 1713-1724.
2. Zuber A., Motyka J. Matrix porosity as the most important parameter of fissured rocks for solute transport at large scale.
— Journal of Hydrology, 1994, v. 158, p.p. 19—46.
ГЛАВА 19 I Постановка и методика проведения
I опытно-миграционных наблюдений
19.1. Общие положения
Режимные гидрогеохимические наблюдения на участках контролируемого загрязнения подземных вод правомерно рассматривать в качестве специального вида гидрогеологических опытных работ (ОМН). Постановка и проведение наблюдений включают: 1) обоснование сети режимных скважин (постов) — схемы размещения точек наблюдений в плане и в разрезе, а также их конструктивных особенностей; 2) обоснование последовательности бурения скважин и оборудования водопостов; 3) назначение частоты опробования; 4) оценку качества подземных и связанных с ними поверхностных вод — по физическим, химическим и микробиологическим показателям — с целью выявления источников и оконтуривания площадей загрязнения, а также контроля интенсивности загрязнения с учетом динамики его развития во времени и по площади; 5) систематическую оценку достоверности данных наблюдений путем экспериментальной проверки состояния скважин сети; 6) обоснование и проведение специальных гидрогеофизических работ (в том числе опытного характера) для независимого изучения фильтрационных и миграционных потоков, а также условий взаимосвязи подземных и поверхностных вод на участках загрязнения; 7) проведение дополнительных опытно-фильтрационных и индикаторных опробований на ключевых участках, а также лабораторных экспериментов.
