ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конвективный перенос из "Проблемы гидрогеоэкологии Том 1" Конвекция — механический перенос под действием гидравлического градиента — является основной формой переноса компонентов в водоносных пластах зоны интенсивного водообмена. В физически однородных жидкостях такой перенос идет неотделимо от фильтрационного потока со средней его действительной серостью, определяемой полем скоростей фильтрации (у) и т.наз. активной пористостью (трещиноватостью) пород — п. [c.36] В таком представлении конвективный перенос в однородных пластах должен характеризоваться резкой границей раздела между вытесняющей и вытесняемой жидкостями (рис. 1.1, а) перемешивания нет, и можно говорить о поршневом вытеснении одной жидкости другой. [c.36] МАССОПЕРЕНОСА В ВОДОНОСНЫХ ПОРОДАХ... [c.37] ЧИНЫ — гораздо ниже (0,0005+0,01). Отсюда понятно, что массо-перенос в трещиноватых породах, при прочих равных условиях, должен протекать намного интенсивнее, чем в пористых. [c.38] Аналогичное замечание можно сделать и о трещиноватых средах, содержащих системы трещин разных порядков. Более того, на первых этапах миграции в трещиноватых анизотропных средах, расчетное значение активной трещиноватости может сильно зависеть от направления вектора-градиента фильтрационного потока. [c.38] МАССОПЕРЕНОСА В ВОДОНОСНЫХ ПОРОДАХ... [c.39] Дело в том, что в последнее время различными авторами публикуются все новые доводы в пользу капало-вого механизма фильтрации в таких породах, когда основная масса фильтрующейся жидкости сосредоточена в существенно разобщенных каналах при достаточно большом естественном напряжении ( 10 МПа), площадь их занимает обычно не более 15-20 % от общей поверхности трещин. [c.39] Отсюда возникает необходимость существенных смещений — в большую сторону — 1ГОИВЫЧНЫХ оценок элементарного репрезентативного оот ема, проводимых на основе характерных расстояний между трещинами для выполнения условия сплошности среды требуется наличие в выделенном объеме достаточно большого числа пересечений водопроводящих каналов с поперечными трещинами, обеспечивающими гидравлическую связь между каналами такое взаимодействие, как будет видно из дальнейшего анализа, контролирует также особенности гидродисперсионных эффектов в трещиноватых средах. В целом же, нам представляется, что значимость каналового механизма переноса в специальной литературе явно преувеличивается, и его важно учитывать лишь в сравнительно мелкомасштабных процессах, в первую очередь — при индикаторном опробовании и при оценке ситуации в непосредственной близости от источника загрязнения. [c.40] К этому нужно добавить, что полевые опытные данные на этот счет часто сильно искажены уже самой (некорректной) постановкой эксперимента, явно способствующей завышению роли каналовых эффектов. В частности, это относится, например, к известным наблюдениям в подземных выработках рудника Стрипа [36]. Здесь изучалось распределение водопритоков из трещиноватых пород в штрек, для чего в кровле последнего были размещены водоуЛавлива-ющие пленки. Наблюдения показали, что основная часть водопритоков приходилась на весьма ограниченную (менее 10 % от общего числа) долю трещин- каналов . При этом, однако, остался за кадром тот очевидный факт, что само наличие измерительной системы-штрека приводит в данном случае к резкому усилению неоднородности упомянутого распределения за счет нулевого гидростатического давления на выходе и доступа воздуха к системе трещин. [c.40] МАССОПЕРЕНОСА В ВОДОНОСНЫХ ПОРОДАХ... [c.41] Наличие отдельных крупных водопроводящих трепщн и каналов приводит к дифференциации наблюдаемой скорости переноса частиц (коллоидов, бактерий и т.п.) в зависимости от размера последних более крупные частицы, проникая лишь в трещины с достаточно большим раскрытием, перемещаются значительно быстрее идеального трассера, т.е, имеют скорости, существенно превышающие действительную (осредненную по всему репрезентативному объему среды) скорость фильтрации (м). Это обстоятельство, кстати, может бьггь использовано для количественного выявления на экспериментальном уровне значимости каналового механизма миграции в тех или иных условиях, — путем запусков индикаторов, содержащих механическую или биологическую взвесь. [c.41] Опускание более тяжельк вод на глубину сопровождается эффектами нестабильности — образованием отдельных языков внедряющегося раствора, опережающих основной фронт внедрения (разд. 1.2.2). В целом, суб-вертикальная плотностная конвекция является одним из важнейших механизмов смешения и рассеяния вещества, причем она может стимулироваться не только разным составом (минерализацией) вод, но и перепадами их температуры (т.наз. естественная конвекция). В частности, при этом могут образовываться замкнутые конвективные ячейки жидкости с меняющейся плотностью. [c.42] При плановом поршневом вытеснении пресной воды минерализованным раствором плотностная конвекция способствует деформации фронта вытеснения (разд. [c.42] МАССОПЕРЕНОСА В ВОДОНОСНЫХ ПОРОДАХ... [c.43] Вернуться к основной статье