Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
Изменения удельной теплоемкости пород оказывают слабое влияние на результаты определения скоростей фильтрации, что позволяет в рачетах использовать ее табличные значения или, еще проще, положить Сп°/Св° —0,7. В то же время, искомая величина скорости более чувствительна к изменению коэффициента теплопроводности (А), что делает предпочтительным прямое его определение эталонным термозондированием на участках, где инфильтрация отсутствует.
Термозондирование особенно эффективно при сравнительно низких интенсивностях искомой инфильтрации
341
(менее 10"2 м/сут), в том числе и лежащих за пределами чувствительности инфил ьтрометри и.
Таким образом, два рассмотренных гидрогеофизических метода являются взаимодополняющими: термометрия скважин позволяет оценить скорости фильтрации подземных вод за пределами контура водоема, а термозондирование донных отложений — распределение фильтрационных потерь по его чаше.
Термометрические наблюдения в разделяющих пластах* проводятся с целью оценки значений и направления естественной скорости перетекания. Для этого исследуются закономерности распределения температуры по глубине разделяющего пласта, в котором на кондуктив-ный тепловой поток, возникающий за счет регионального геотермического градиента, накладывается вертикальная конвекция. Для интерпретации наблюдений используется фундаментальное решение стационарной задачи [3]. Зная скорость фильтрации и перепад напоров между кровлей и подошвой разделяющего пласта, нетрудно получить его коэффициент фильтрации. Чувствительность метода относительно определяемой скорости фильтрации имеет порядок 10 4 +10 м/сут. Недостатком его является сильная зависимость результатов от качества изоляции интервалов, от неоднородности (слоистости) пласта и наличия горизонтальной компоненты скорости фильтрации.
* Такие наблюдения могут проводится, конечно, не только вблизи водоемов; они включены в данный раздел из «технических* соображений.
21.3. Оценка условий и параметров фильтрации по данным гидрохимических наблюдений за подтягиванием минерализованных вод из подземных бассейнов
При выборе расчетных моделей необходимо учитывать следующие обстоятельства: 1) основной объем информации о характере загрязнения приходится на пробы из водозаборных скважин, где соответствующие изменения выражены наиболее рельефно; 2) в то же время, надежность описания процесса определяется глубиной изученности исходной гидрохимической зональности за пределами зоны расположения водозаборных устройств, что предполагает достаточно высокие требования к качеству разведочных работ в целом; 3) в эксплуатационных условиях характер наблюдаемых концентрационных распределений в значительной степени контролируется особенностями фильтрационного строения водоносной толщи: процесс мало чувствителен к дисперсионным, а на достаточно поздних своих стадиях, — и к емкостным (пористость/трещиноватость) свойствам пород. Последнее оправдывает использование ОМН для калибрации фильтрационных моделей, а также для прямой оценки некоторых фильтрационных или комбинированных параметров.
Задача о субвертикальной миграции подземных вод при их сосредоточенном отборе рассмотрена при обосновании прогнозных моделей (разд. 10.3.1), а также схем индикаторного опробования пластов (разд. 20.2). В частности, на основе приведенных соотношений может быть рассчитан показатель действительной скорости вертикального переноса ^ = кг/п. Если наблюдения проводятся достаточно длительное время, то исключение из рассмотрения резко нестационарной фазы процесса позволяет интерпретировать кривые изменения минерализации с целью детализации распределения проницаемости пород
343
по разрезу. При этом, правда, зачастую приходится обращаться к методам математического моделирования.
В водоносных толщах с четко выраженной слоистостью (чередование хорошо- и слабопроницаемых слоев) геохимическая стратификация обычно четко контролируется изменчивостью в разрезе фильтрационных свойств пород. В этом случае ОМН за качеством воды, отбираемой на водозаборах, позволяют оценить комплексные параметры перетекания, для чего с успехом могут использоваться аналитические решения соответствующих задач, приведенные в разд. (10.3).
Обобщение упомянутых здесь теоретических разработок позволяет сделать некоторые практические выводы, представляющие интерес в свете рассматриваемой проблемы интерпретации ОМН.
1. Режим водозаборов при наличии исходной гидрохимической неоднородности характеризуется в целом весьма плавным изменением концентрационных функций (за исключением начальных этапов подтягивания некондиционных вод из эксплуатируемой толщи). Время достижения предельных концентраций (tCmaJ нередко сопоставимо с периодом эксплуатации водозабора или даже превосходит его.
2. Растянутость процесса во времени обусловливает опасность неверной трактовки режимных гидрохимических (или геотермических) наблюдений, ибо, с одной стороны, для начальных этапов водопонижения малонадежными оказываются упрощенные балансовые оценки , базирующиеся на стационарных уравнения смешения, а с другой — достоверность интерпретации длительных этапов водопонижения ограничена очень слабой изменчивостью выходных концентрационных функций.
