Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
Итак, надежная интерпретация данных наблюдений за миграцией стоков — задача весьма сложная, требующая отражения в расчетной модели совокупности влияющих
244
факторов. В виде первого шага разумно ориентироваться на усредненные балансовые оценки или на асимптотические представления рассмотренных выше формализованных моделей, причем чаще всего в вариантах, предусматривающих усреднение по профилю пласта (точнее, по профилю того его элемента, который в фильтрационном отношении рассматривается как единое целое). В дальнейшем можно рекомендовать последовательное уточнение и, если это будет признано необходимым, усложнение расчетной модели, для чего, с учетом найденных значений параметров и других данных, осуществляется поверочные оценки первоочереднеой модели по четырем направлениям:
1) проверяется выполнение критериев наступления асимптотического режима, априорно принятого на первом этапе;
2) ориентировочно оценивается миграционное взаимодействие элементов, рассматривавшихся исходной моделью как взаимно изолированные;
3) предпринимаются попытки расшифровки миграционной (и, естественно, фильтрационной) картины внутри элементов;
4) проверяется чувствительность модели по отношению к определяемым параметрам.
Впрочем, последний вопрос должен рассматриваться гораздо шире, совместно с представлениями (в том числе и априорными) о совокупности параметров, подлежащих определению в данной конкретной ситуации (см. также разд. 16.2.3).
18.2.2. Простейшие схемы интерпретации данных наблюдений за миграцией стоков
При наличии достаточно большого объема информации об ореоле загрязнений полезно предварительно (до выбора первоочередной формализованной модели пере-
245
носа) провести балансовые оценки в пределах отдельных лент тока, принимаемых в качестве расчетных, и (или) для полных поперечных сечений, заключенных между крайними границами ореола загрязнения подземных вод. Такие оценки особенно эффективны для объемных ореолов рассеяния, в формировании которых большую роль играют механизмы поперечной дисперсии и смешения, хотя очевидна их польза и для других форм существования миграционных потоков. Идея балансовых расчетов проста: оценивается обеспеченность солями, поступившими из бассейна промышленных стоков, различных полных сечений, ортогональных направлению основного переноса. Расчеты должны проводиться как по сумме веществ, так и дифференцированно — для трассерных компонентов и неустойчивых или химически активных ингредиентов. Если, например, оказывается, что массовый поток трассера через расчетное сечение отвечает интенсивности солевого источника по данному компоненту, то можно предположить, что режим массопереноса в рассматриваемой области близок к квазистационарному, а наблюдаемые концентрации близки к предельным; в противном случае следует внести коррективы на возможный дисперсионный отток вещества в поперечном направлении (см. далее), и если его роль незначительна, то можно ожидать дальнейшего роста концентрации. Для неинертных инградиентов сопоставление балансовых оценок по ряду сечений дает общее представление об интенсивности таких процессов, как сорбция, ионный обмен, деструкция. Таким образом, балансовые оценки помогают контролировать тенденции процесса переноса в пространстве и во времени, отражая суммарный вклад многих факторов в наблюдаемое распределение вещества; их применение правомочно и при интенсивном развитии поперечного рассеяния или разбавления мигрирующих компонентов в естественном потоке. Балансовый подход следует считать наиболее оправданным, когда форма ореола, его размеры,
246
а также гидродинамические характеристики фильтрационного потока сравнительно надежно установлены в процессе гидрогеологической разведки или последующими наблюдениями.
Элементы балансовых построений могут быть использованы и для упрощения расчетных схем при предварительной (сугубо ориентировочной) оценке параметров переноса по данным режимных наблюдений за развитием концентрационных полей сложной пространственной формы. Так, если стабилизация крайних границ области дисперсионного рассеяния для двух- и трехмерных миграционных потоков отмечается значительно быстрее, чем стационарное распределение внутри ореола (такаякартина характерна, например, для миграции в гетерогенных трещиновато-пористых средах), то процессы поперечного смешения учитываются приближенным соотношением сср Ос) ~Кр(х) с(х), где сср(х) —средняя концентрация в пределах выделенного расчетного сечения, находящегося на рсстоя-нии х от входной границы; с(х) — функция концентрации, отвечающая решению для одномерного переноса; Кр(х) — эффективный коэффициент разбавления, равный QjQx (Q# Qx — фильтрационные потери из бассейна и расход фильтрационного потока, приходящийся на выделенное сечение).
На основании балансовых оценок, при наличии необходимой информации, далее приступают к построению более сложных расчетных моделей — если, конечно, к этому располагает характер имеющейся информации.
