Миграционная модель обезжелезивания в подземных водах
В качестве примера приведем построение системы уравнений, со - ставляющих теоретическую модель процессов обезжелезивания подземных вод[10]. Эта задача актуальна в связи с широким распространением подземных вод, в которых содержание железа …
Моделирование миграции подземных вод
Лукнер Л., Шестаков В. М. Для обозначения процессов перемещения химических элементов в земной коре, ведущего к изменению их содержания (рассеянию или концентрации), А. Е. Ферсман ввел понятие «геохимическая миграция». Значительная …
Опыты на крупных фильтрующих монолитах
Опыты по фильтрации трассера в крупных монолитах проводятся для изучения миграционного процесса с учетом гетерогенного строения породы. Для интерпретации данных такого опыта используются модели гетерогенно-блокового строения. Таблица 12 Рассчитанные по …
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ОБМЕН В СИСТЕМЕ «ВОДА-ПОРОДА»
В процессах миграции подземных вод большое значение имеет обмен мигрирующими веществами (мигрантами) между жидкой н твердой фазами (система «вода — порода»). Ниже рассмотрены основные формы такого обмена.
Гидрогеомиграционная схематизация
Гидрогеомиграционная схематизация представляет собой этап теоретического обоснования изучения миграции подземных вод на физико-химической основе. На первом этапе производится количественное обоснование факторов и условий миграции подземных вод, включая исходные математические модели …
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГЕОМИГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Математическое описание основополагающих физических, химических и биологических законов применительно к геомиграционным (гидрогеомиграционным) процессам называется теоретической (исходной) моделью геомиграции, создающей основу концептуального системного математического моделирования этих процессов.
МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ОПЫТНО-МИГРАЦИОННЫХ РАБОТ
Опытно-миграционные работы (опробования и наблюдения) являются довольно сложным видом полевых гидрогеологических исследований, и их применение пока носит экспериментальный характер; Интерпретация опытно-миграционных работ (опробований и наблюдений) проводится с целью определения миграционных …
Сорбция
Сорбцией называется процесс совместного действия адсорбции и десорбции, т. е. связывания или освобождения мигрантов на поверхности твердой фазы, выполняющей при этом лишь функцию «носителя», без изменения вещественного состава мигрантов и …
МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ МИГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Рассматриваемые ниже методы расчетов миграционных процессов базируются на теоретических моделях (см. выше). При этом основное внимание уделяется математическому описанию процессов переноса, на которые накладываются процессы физико-химическо - го обмена и …
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОНЕНТОВ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА
Подземное пространство представляет собой многокомпонентную систему; горные породы образуют пространственно фиксированную часть этой системы, а флюиды, заполняющие их поры, — подвижную. В качестве основного подземного флюида в дальнейшем будет рассматриваться …
Опытно-миграционные наблюдения за температурой в прибрежном потоке
Интерпретация ОМН, чаще всего осуществляемая численными методами с использованием ЭВМ, направлена главным образом на оценку обменных процессов (см., например, [14]). Вместе с тем в некоторых специфических условиях при сравнительно несложных …
Растворение и осаждение
Растворение и осаждение — два взаимосвязанных и взаимообусловленных процесса, влияющие на состав подземных вод и их использование. Например, освоение геотермальной энергии подземных вод в теплоэнергетике в значительной мере ограничено образованием …
Модель конвективного переноса
Широкую область применения имеет модель конвективного переноса, в которой все дисперсионные эффекты считаются пренебрежимо малыми. Особенности построения расчетных зависимостей при такой модели обусловливаются структурой фильтрационного потока и моделями физико-химических процессов. …
Характеристика многокомпонентной системы «подземное пространство»
В многокомпонентную систему «подземное пространство» входят газообразный, жидкий и твердый компоненты, которые являются частями соответствующих смешанных фаз. «Смешанная фаза» и «компонент» — относительные понятия, аналогичные понятиям «система» и «элемент» в …
Принципы проведения натурных наблюдений
Натурные наблюдения за процессами миграции подземных вод с помощью технических средств осуществляются прежде всего для выяснения качественных особенностей этих процессов, после чего их результаты направляются на идентификацию натурных данных и …
Конвективный перенос
В подземных водах зоны интенсивного водообмена, особенно при антропогенных воздействиях, основной формой переноса является вынужденная конвекция (конвективный перенос) мигрантов с движущимися частицами в потоке. При описании конвективного переноса используется схема …
Конвективно-дисперсионный перенос в одномерном однородном фильтрационном потоке
Приведем наиболее часто употребляемые аналитические решения и способы их получения для переноса однокомпонентного мигранта с учетом процессов дисперсии в гомогенной и гетерогенной средах. Линейный перенос. Для линейного переноса в направлении …
Происхождение компонентов и их влияние На качество подземных вод [2]
Оксид кремния Si02 слагает кварц, силикаты, алюмосиликаты — - свыше половины объема пород земной коры. Аморфный кремнезем входит в состав скелета диатомовых водорослей, радиолярий, губок. В воде аморфный кремнезем малорастворим, …
Оборудование скважин и приборы для отбора проб
Для получения достоверных данных очень важны правильное оборудование наблюдательных скважин, из которых отбирают пробы., и выбор используемой при этом аппаратуры. Наблюдательные скважины. Оптимальный диаметр бурения наблюдательных скважин (НС) составляет 102—152 …
Микродисперсия в пористой среде
Микродисперсия представляет собой рассеивание границы раздела между смешивающимися жидкостями на молекулярном и внутрипоровом уровнях. На молекулярном уровне микродисперсия обусловливается процессом молекулярной диффузии, которая создает поток мигранта, описываемый законом Фика; Vd= …
МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МИГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Моделирование миграционных процессов обычно осуществляется численными методами с применением ЭВМ (численное моделирование), причем в отличие от задач геофильтрации здесь почти не используется моделирование на АВМ. Рациональную методику такого моделирования следует …
ВНУТРИФАЗОВЫЕ ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ
В подземной многофазной системе газ—вода —порода мигрирующие вещества подвергаются разнообразным превращениям. Рассмотрим ряд таких гидрохимических превращений, основываясь при математическом описании процессов на термодинамической концептуальной модели. Принципы математического описания ионного равновесия …
РАСЧЕТЫ ИЗОБРАЖЕНИИ ВЫХОДНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПО ЛАПЛАСУ—КАРСОНУ
При типичном графике изменения концентрации во времени, для которого характерны практически нулевые значения с при расчет изображений можно вести, аппроксимируя кривую c(t) ломанбй линией (рис. 61). При этом расчет изображения …
Модели гетерогенно-блоковой среды
Для горных пород характерна гетерогенность различных масштабов— от кристаллической решетки до массива. Для описания процессов переноса наиболее значимой является гетерогенность порядка десятков сантиметров, обусловленная литолого-фациаль- ной изменчивостью и трещиноватостью горных …
Пространственно-временная дискретизация
Кардинальной проблемой численного моделирования миграционных процессов является дискретизация в пространстве и во времени. При пространственной дискретизации наиболее часто употребляются метод конечных разностей (МКР) и метод конечных эле- А 08 "т^ …
Основы химической термодинамики
Важнейшей величиной, используемой для построения термодинамической концептуальной модели, служит потенциал, поскольку разность потенциалов является движущей силой изменения состояния. Под химическим потенциалом уа понимают парциальную молярную свободную энергию вещества і в …
Перенос в слоистых пластах
На процессы переноса значительное влияние оказывает слоистость водоносных пластов, генетически обусловленная для всех осадочных отложений (см. рис. 6—8). При движении потока вдоль слоев (горизонтальная фильтрация в горизонтально-слоистых пластах) учет слоистости …
Рациональные алгоритмы для численного моделирования конвективно-диффузионного переноса
Линейный поток. В линейном потоке теоретическая модель конвективно-диффузионного переноса при распаде со скоростью %с и действии источников-стоков интенсивностью w представляется уравнением Дс D д2с v дс \ . w АЧ …
Процессы ассоциации и диссоциации растворенных веществ
При ассоциации и диссоциации веществ, мигрирующих в подземных водах, особое значение имеют три процесса: молекула^катион^- +анион; комплекс^части комплексов; хлопьевидный осадок^ ^коллоид. Электролитическая диссоциация и активность воды. Процесс диссоциации (или распада) …
ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГЕОМИГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Общие (сводные) теоретические модели геомиграционных процессов составляются из переноса мигрантов, физико-химического обмена в системе «вода —пор од а» и гидрохимических превращений таким образом, что они представляют собой замкнутую систему дифференциальных …
ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИГРАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
В лабораторных условиях выделяются два основные вида опытов: в сосудах-реакторах и в фильтрующих колоннах.
Кислотно-основные процессы
Химические реакции с передачей иона водорода (кислотно-основные) имеют исключительно важное значение для грунтовых вод и зоны аэрации. Кислота проявляет себя как донор протонов, а основание — как их акцептор. Вследствие …
Представления квазиоднородной среды
При формулировании теоретических моделей миграции большое значение имеет правильное отображение неоднородности (гетерогенности) природной среды на различных уровнях (масштабах). При исследовании миграционных проблем целесообразно различать микроскопический, макроскопический и региональный уровни рассмотрения …
Опыты в сосудах-реакторах
С помощью опытов в сосудах-реакторах используются процессы накопления и превращения мигрантов на пробах породы как элементах подземной многофазовой системы. Процессы переноса при этом не принимаются во внимание. В экспериментах исследуются …
Окислительно-восстановительные процессы
В то время как отличительным признаком реакции протолиза была передача протона Н+ от кислоты к основанию [см. выражение (2.27)], при окислительно-восстановительных Процессах (Red-ox - процессы) происходит передача п элементов е~ …
