Охрана подземных вод от радиоактивных загрязнений
Распространение радиоактивных веществ, поступающих через одиночную совершенную поглощающую скважину, расположенную вблизи открытого водоема
В данном случае наибольший интерес представляет определение времени движения воды и времени продвижения радиоактивного вещества от поглощающей скважины до открытого водоема. Но в зависимости от траектории пути вода от скважины до открытого водоема движется с различной скоростью. Наибольшая скорость движения воды и наименьшее время прохождения ее совпадают с кратчайшей траекторией CD (рис. 35).
Используя метод отраженного колодца, предложенный Форхгеймером (Г. Н. Каменский, 1943), можно получить уравнение (VI-14) для определения времени движения воды от скважины до открытого водоема по указанной выше кратчайшей траектории:
Рис. 35. Схема движения воды при работе поглощающей скважины, расположенной вблизи открытого водоема. А — вертикальный разрез подземного потока; б — план участка потока; 1 — открытый водоем; 2 — суша; 3 — направление движения воды; 4 — ненарушенный уровень воды; 5 — дннамнческнй уровень воды. |
Ла (Н+Н0)а* t = ~ Щ (VI-14)
Где: а — кратчайшее расстояние - между поглощающей скважиной и берегом открытого водоема; Я — динамический уровень воды (раствора) в поглощающей скважине;
#0 — уровень воды в открытом
Водоеме; Q — расход воды (раствора) в поглощающей скважине.
Основной поток от поглощающей скважины к открытому водоему ограничен траекториями СА и СВ. Точки А и В, совпадающие с берегом водоема находятся от точки D на расстоянии, равном длине траектории CD, т. е. величине а.
Согласно исследованиям В. Н. Щелкачева и Б. Б. Лапук (1949), время движения воды от поглощающей скважины до открытого водоема по траекториям СА и СВ в 3 раза больше, чем по траекториям CD:
Ли, (Я 4- Я0) аа м о; - (VM5)
Уравнения (VI-14 и VI-15) дают возможность определить пределы времени, за которое основное количество воды проходит от поглощающей скважины до берега открытого водоема. Подставляя же в эти уравнения вместо величины р, эффективную активную пористость рэ получаем выражения для определения времени движения условной границы участка насыщения воды сорбируемым радиоактивным веществом (стронцием-90) по указанным выше траекториям:
А) по кратчайшей траектории движения воды CD:
Я;лэ(Я + Я0)а2. 'о,5 = ~~ 3Q ' (VI-16)
Б) по траекториям СА и СВ:
Для определения времени t и /о.5 по уравнениям (VI-14, VI-15, VI-16, VI-17) необходимо знать высоту динамического уровня радиоактивного раствора в поглощающей скважине. Это можно сделать по уравнению (VI-18) (Г. Н. Каменский, 1943):
Определение распространения загрязненных вод в другие направления от поглощающей скважины (в стороны от открытого водоема) более сложное. Для этого можно использовать графики, предложенные Е. Л. Минкиным (1965).
Вследствие того что схема потока от поглощающей скважины отличается от схемы потока к водозаборной скважине лишь направлением движения подземных вод, то уравнения, приведенные в настоящем параграфе, могут быть использованы также при решении вопросов подсасывания водозаборной скважиной вод из открытого водоема в случае загрязнения их радиоактивными веществами. Только при определении высоты динамического уровня воды в водозаборной скважине по уравнению (VI-18) под квадратным корнем перед вторым членом ставят знак минус вместо плюса.