ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ГЕОМИГРАЦИОННЫХ МОДЕЛЯХ

Так же, как и при геофильтрационном моделировании (см. главу 1), в геомиграционной модели однопластового конвективнодисперсионного переноса процессы взаимосвязи ППВ представлены внешними или внутренними граничными условиями [Лукнер, Шестаков, 1986; Мироненко, Румынии, 20021:

где с, сг, cw, cq - концентрации мигранта в пласте, в поверхностных водах, поступающие с инфильтрационным питанием w и другими источниками q соответственно; v - скорость фильтрации; D - коэффициент дисперсии; г - удельный расход взаимодействия ППВ; по, пэ - активная и эффективная пористость; Kj , Rj- коэффициент распределения и фактор задержки (retardation factor), учитывающие сорбционные процессы; t - время; х, (/=1,2)- декартовы координаты.

Строго говоря, взаимодействие ППВ формирует внешнее или внутреннее граничное условие геомиграционного потока только в случае питания подземных вод за счет поверхностных {питающие границы). При этом наиболее часто используется граничное условие I рода с заданной постоянной или переменной во времени граничной концентрацией сг:

При сопоставимости процессов конвекции и дисперсии более корректным является граничное условие III рода, учитывающее диффузионно-дисперсионную составляющую массового потока [Мироненко, Румынии, 2002]:

Поверхностные водотоки и водоемы, являющиеся участками разгрузки подземных вод, соответствуют «отводящим» границам геомиграционной модели, для которых обычно считается допустимым условие II рода:

соответствующее нулевому диффузионно-дисперсионному потоку и предполагающее, что выход мигранта из модели осуществляется только конвекцией [Мироненко, Румынии, 2002].

На границах, являющихся областью разгрузки, необходимость задания граничных условий возникает только в тех случаях, когда дисперсионная (диффузионная) составляющая переноса превосходит конвективную, т.е. число Пекле Ре меньше 1:

где L - характерный размер области фильтрации, а/ - дисперсивность, м.

Таким образом, основная специфика геомиграционного моделирования условий взаимодействия ППВ заключается в различных принципах схематизации поступления мигранта из поверхностных вод. При этом, в общем виде, можно выделить два основных подхода.

В первом, наиболее простом случае, массобмен с поверхностными водами схематизируется без учета процессов, происходящих на границе раздела ППВ - в донных отложениях (экранирующем слое).

Во втором случае, физико-химические процессы, происходящие при миграции вещества через экранирующие водоток (водоем) отложения, с разной степенью детальности учитываются при геомиграци- онном моделировании.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >