Особливості міграції підземних вод

В даній темі викладені основні поняття пов’язані з процесом міграції в підземних водах. Розглянуті складові процесу міграції та фактори, що викликають цей процес. Розкритий механізм основних видів процесу міграції в підземних водах.

Запитання, що розглядаються в даній темі:

1. Що таке “Міграція підземних вод”?

Це процеси переносу тепла та розчинених речовин в підземних водах, коли розглядається переміщення окремих часток рідини по порах та тріщинах гірських порід з урахуванням фізико-хімічних змін рідини та її компонентів. Ці зміни відбуваються при фільтрації за рахунок взаємодії рідини з гірськими породами та іншими рідинами.

2. Які види течії виділяють в ДПВ в зв’язку з розглядом процесу міграції підземних вод?

При розгляді процесів міграції підземних вод, з врахуванням стану середовища в якому рухається вода розглядаються гравітаційні, елізіонні та змішані течії.

3. Що таке “гравітаційні течії”?

Це течії, що виникаються в зв’язку із зміною по площі розповсюдження водоносних горизонтів гідродинамічного напору, а також нерівномірного розповсюдження щільності, температури та концентрації рідини у водоносному горизонті.

4. Що таке “елізіонні течії”?

Такі течії виникають за рахунок зміни об’єму порового простору і рідини, що знаходиться у порах. Така зсміна об’єму може бути викликана тектонічним тиском, тиском розташованих вище гірських порід, або процесами мінералогічного перетворення середовища..

5. Що таке “змішані течії”?

В таких течіях гравітаційна та елізіогга складова проявляються одночасною

6 .Які існують механізми міграції підземних вод?

Існує конвекційних та кондуктивний перенос.

7. Що таке “конвекційний перенос”?

Це перенос тепла та маси потоком рідини, що рухається (фільтраційним потоком).

8. Що таке “кондуктивний перенос”?

Це перенос тепла та маси дифузійним (молекулярним) шляхом в нерухомій рідині.

9. Що таке “гідродисперсія”?

В зв’язку з тим, що процеси міграції ускладнюються неоднорідністю порового середовища, в процесі фільтрації рідини має місце інтенсивне перемішування часток води, тобто фактично одночасно мають місце конвекційна та кондуктивна міграція. Такий механізм отримав назву гідродинамічної дисперсії, або конвективної дифузії.

10. Які поняття розглядаються в зв’язку з застосуванням в розрахунках механізму конвекційного переносу?

Для запису балансу солей в нескінченно малому елементі трубки току використовують поняття дійсної швидкості фільтрації підземних вод(), активної пористості породи(), адсорбційної ємності порід (), концентрації компонента в підземних водах () Розглядається також схема поршневого витискання рідини.

11 .Який вигляд має рівняння, що описує баланс солей в нескінченно малому елементі трубки току?

, де

довжина елементу, площа поперечного перерізу.

12. Як оцінюється дифузійний перенос при розгляді процесів міграції?

Величина дифузійного потоку визначається за законом Фіка.

, де

коефіцієнт молекулярної дифузії.

13.Як визначається коефіцієнт молекулярної дифузії?

, де

коефіцієнт молекулярної дифузії у вільному середовищі, параметр, що характеризує звивистість шляхів фільтрації (для зцементованих пісків рівний від 0,25 до 0,5, для незцементованих – від 0,5 до 0,7).

14 .В яких умовах закон Фіка справедливий?

За умови, що процес відбувається в ізотермічних умовах, а дифузія незалежна від температури. Інакше має місце явище неізотермічної багатокомпонентної дифузії.

15 Як оцінюється гідродисперсія при розгляді процесів міграції?

, де

коефіцієнт, що залежить від типу ґрунту (для пісків від 0,1 до 1см).