|
В диалоговом окне "Подтягивание загрязненных подземных вод" рассматривается откачка из несовершенной по степени вскрытия опытной скважины, расположенной вблизи кровли напорного водоносного пласта. Пласт полуограничен в разрезе. Загрязнение подземных вод представлено двумя зонами с различной минерализацией: верхняя зона и нижняя зона. Скважина находится в верхней зоне. В результате откачки под скважиной образуется купол соленых вод.
Окно открывается через главное меню "Массоперенос > Водозаборы > Подтягивание соленых вод".
Рассчитывается концентрация воды в скважине и граница раздела двух зон, которая формируется при подтягивании фронта нижней зоны к скважине.
В расчетах может учитываться плотность жидкости и степень несовершенства опытной скважины (линейный и точечный источник).
С помощью флажка "Относительная концентрация" пользователь переходит от расчета абсолютных значений концентрации к относительным.
Кнопка "Cw" позволяет строить график изменения концентрации во времени в опытной скважине. Работа с графиком рассмотрена в конце раздела гидрогеологической калькулятор.
 
Примеры диалоговых окон для расчета подтягивания загрязненных вод к линейному источнику. Первый рисунок – учет плотности жидкости, второй рисунок – без учета плотности
 
Примеры диалоговых окон для расчета подтягивания загрязненных вод к точечному источнику. Первый рисунок – учет плотности жидкости, второй рисунок – без учета плотности
Для всех рассмотренных условий подошва пласта не влияет на расчет, т.е. водоносный пласт полуограничен в разрезе. Влиянием подошвы пласта можно пренебречь, когда
где m1 – толщина верхней зоны, m – мощность пласта.
Линейный источник. Плотность не учитывается
Относительная концентрация в опытной скважине:
Значение f0 находится итерационно из равенства:
Время подтягивания вод нижней зоны к скважине
Координата z (отсчитывается от подошвы) контакта вод с разной концентрацией ищется итерационно из уравнения:
Линейный источник. С учетом плотности
Относительная концентрация в опытной скважине:
Расчет критической высоты подъема купола соленых вод z (ищется итерационно), отсчитанной от подошвы, и предельного дебита скважины Q*:
R – радиус влияния.
Точечный источник. Плотность не учитывается
Относительная концентрация в опытной скважине:
Время подтягивания вод нижней зоны к скважине
Координата z контакта вод с разной концентрацией ищется итерационно из уравнения:
Точечный источник. С учетом плотности
Относительная концентрация в опытной скважине:
Пояснительная таблица
Поле "Q, м^3/сут"
|
Постоянный расход опытной скважины
|
Поле "t, сут"
|
Время от момента начала откачки
|
Поле "C"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления концентрации в опытной скважине
|
Поле "t0"
|
Информационное поле. Время подтягивания вод нижней зоны к скважине
|
Поля "C1" и "C2"
|
Начальные концентрации верхней и нижней зоны. Поля недоступны, если включен флажок "Относительная концентрация"
|
Поля "ρ1" и "ρ2"
|
Плотность воды в верхней и в нижней зоне. Поля доступны при включенном флажке "Плотность"
|
|
Поле "R, м"
|
Радиус влияния. Участвует в расчете критической высоты подъема купола соленых вод (поле "z") и предельного дебита скважины (поле "Q*"). Поле доступно для линейного источника и при включенном флажке "Плотность"
|
Поле "z, м"
|
Информационное поле для отображения результата вычисления критической высоты подъема купола соленых вод. Поле доступно для линейного источника и при включенном флажке "Плотность"
|
Поле "Q*, м^3/сут"
|
Предельный дебит скважины. Поле доступно для линейного источника и при включенном флажке "Плотность"
|
|
Поле "kr, м/сут"
|
Горизонтальный коэффициент фильтрации пласта
|
Поле "kz, м/сут"
|
Вертикальный коэффициент фильтрации пласта
|
Поле "n, –"
|
Пористость пласта
|
Поле "m1, м"
|
Толщина верхней зоны
|
Поля "rw, м" и "lw, м"
|
Радиус и длина фильтра опытной скважины. Поля доступны, если в списке выбран "Линейный источник"
|
|
Кнопка "z"
|
Включенная кнопка – переход в режим опроса положения границы раздела двух зон. В верхней зоне появляется вертикальная черная линия, которая перемещается с помощью мыши. Линия перемещается от скажины до видимой границы водоносного пласта, которая находится на расстоянии Rmax (см. поле "Rmax").
При нажатии кнопки появляются три поля "z", "r", "Rmax", кнопка "Сохранить" и вертикальная черная линия
|
Поле "r, м"
|
Расстояние от центра скважины. Задается вручную или изменяется автоматически в соответствии с положением вертикальной черной линии. Поля доступны при нажатой кнопке "z"
|
Поле "z, м"
|
Информационное поле. Граница купола соленых вод. Отсчитывается от границы раздела двух зон (при наведении курсора на поле появляется подсказка с расстоянием от кровли пласта). Координаты даны для положения черной вертикальной линии. Поле доступно при нажатой кнопке "z"
|
Поле "Rmax, м"
|
Вспомогательное поле. Позволяет выбрать масштаб рисунка для просмотра положения границы раздела. Величина Rmax не влияет на результат расчета. Поле доступно при нажатой кнопке "z"
|
Кнопка "Сохранить"
|
Сохранить файл c координатами границы раздела двух зон. Файл содержит две колонки: расстояние r (от 0 до Rmax) и z. Поле доступно при нажатой кнопке "z"
|
|
Флажок "Плотность"
|
Включенный флажок – учет плотности жидкости в расчетах
|
Список "Линейный источник / точечный источник"
|
Выбор между несовершенной скважиной и скважиной, вскрывающей кровлю водоносного пласта своим дном
|
Литература
Румынин В.Г. Геомиграционные модели в гидрогеологии. СПб.: Недра, 2011.
|