Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
исчерпываются, так как они должны включать также теорию исследования соответствующих оптимизационных задач.
точников некондиционных вод. Естественно, что при практическом использовании излагаемых ниже рекомендаций по размещению пунктов гидрохимических наблюдений необходимо предусматривать их теснейшую увязку с системой для гидродинамических наблюдений—прежде всего путем использования по возможности одних и тех же элементов наблюдательной сети [2, 8].
19.2.1. Загрязнение от поверхностных источников
При постановке наблюдений особое внимание следует обратить на профильную фильтрационную анизотропию и наличие в разрезе резко выраженных зон преимущественно гидравлического переноса. Как правило, области, охватываемые наблюдениями в трещиноватых средах, должны быть заметно шире, чем в пористых породах.
Коротко охарактеризуем основные факторы, которые определяют наиболее рациональную схему размещения точек гидрогеохимических наблюдений в плане и в разрезе водоносного горизонта, загрязняющегося от поверхностного бассейна стоков.
Прежде всего, характер наблюдений зависит от конкретных литол ого-структурных особенностей и естественно-гидрогеологических условий, качественно устанавливаемых уже при предварительной схематизации области фильтрации. При этом следует особо учитывать профильную фильтрационную анизотропию, наличие в разрезе резко выраженных зон преимущественного гидравличе-ского переноса, высокие действительные скорости филь-трации (большие масштабы переноса) и сильные дисперсионные эффекты рассеяния (наличие широких переходных зон) в трещиноватых породах; наоборот, в пористых комплексах действительные скорости движения ниже, рассеяние в пределах относительно однородных толщ вы-258
ражено слабее, но существенную роль играют сорбционные эффекты.
Принципы организации режимных наблюдений заметно различаются в зависимости от ожидаемого режима рассеяния загрязняющих компонентов — от пространственно-временных закономерностей формирования и строения ореола загрязнения. Для ореолов растекания основным показателем интенсивности переноса служит конвекция, а смешение некондиционных и пластовых вод происходит в основном вблизи фронта вытеснения; сам процесс является резко нестационарным на всех этапах миграции, и поэтому для изучения его показателей необходимо детальное временное прослеживание. При этом, даже если фронт загрязнения и не выражен достаточно четко, общая гидродинамическая ситуация, а именно структура сетки движения, установленная по геофильтра-ционным наблюдениям, позволяет выделить наиболее важные ленты тока и сосредоточить на них основной объем наблюдательных скважин. В то же время подобная система наблюдений будет малоэффективной в условиях ореолов рассеяния. Для них характерно сильное влияние поперечной дисперсии и заметное разбавление мигрирующих стоков; сам процесс рассеяния тяготеет к стационарности (квазистационарности), по крайней мере, в областях, прилежащих к источникам загрязнения. Здесь первостепенное значение приобретает изучение пространственных закономерностей, обусловленных процессами смешения. Такие загрязнения наиболее надежно контролируют площадные системы наблюдательных скважин, расположенных по линиям не только вдоль, но и вкрест направления основного переноса: они позволяют оценить роль эффектов поперечного рассеяния и обеспеченность веществом различных расчетных сечений, что является обязательным элементом эпигнозных, а затем и прогнозных построений (см. разд. 17.2).
Особого подхода требует постановка наблюдений в условиях гравитационной дифференциации промышленных стоков, когда естественные гидродинамические границы пласта в плане и структура исходногофильтра-ционного потока слабо контролируют геометрию ореола загрязненных вод, деформируемого плотностной конвекцией; предсказание конфигурации ореола часто усложняется и ввиду отсутствия данных о профильной фильтрационной анизотропии и неоднородности водоносных пород. Все это делает весьма неопределенным планирование гидрохимических наблюдений за миграцией разноплот-ностных жидкостей. Полезно поэтому отметить некоторые, достаточно типичные черты развития такого загрязнения, которые должны учитываться при выборе общей схемы гидрохимического контроля: 1) быстрая стабилизация границы раздела между разноплотностными жидкостями в центральной части ореола, прилежащей к бассейну, так что наблюдения за положением этой границы почти ничего не говорят о вероятных масштабах процесса за пределами данной области; 2) при весьма значительном превышении плотности сточных вод над плотностью пластовых растворов, вблизи бассейна-накопителя и под его дном формируется интрузия неразбавленных рассолов, так что загрязнение водоносного горизонта может происходить в основном в результате сноса солей с ее поверхности огибающим естественным потоком; при этом размеры самого тела концентрированных рассолов могут оставаться стабильными весьма длительное время.
В целом, уже из самого общего анализа следует, что всестороннее изучение загрязнения подземных вод возможно только при условии наблюдения концентрационных полей на достаточном удалении от бассейна. Контроль по скважинам, расположенным вблизи источника загрязнения, которые очень быстро оказываются за фронтом переноса, не позволяет надежно установить характер миграции в пласте, поскольку для оценки физико-
