Охрана подземных вод от радиоактивных загрязнений

Распространение радиоактивных веществ, поступающих через поглощающий колодец

В зависимости от положения дна поглощающего колодца по отношению к уровню подземных вод возможны две схемы проникновения загрязненных растворов: дно поглощающего колодца находится выше или ниже уровня подземных вод.

Когда дно поглощающего колодца, находится выше уров­ня подземных вод, то сначала происходит инфильтрация рас-

Твора в сухих породах, затем фронт движения раствора смыкается с уровнем подземных вод. После смыкания фронта движения рас­твора с уровнем под­земных вод наступает практически устано­вившийся вертикаль­ный поток его из по­глощающего устройст­ва (рис. 37). В этом случае расход раство­ра из поглощающего колодца и другие пара­метры указанного вер­тикального потока свя­заны следующей зави­симостью:

Где: Q — расход раствора из поглощающего устройства;

Ч>х — площадь поперечного сечения вертикального потока;

Кф — вертикальный коэффициент фильтрации пород;

Н0— толщина слоя раствора в поглощающем колодце; х — глубина проникновения фронта движения раствора.

Так как в установившемся вертикальном однородном по­токе величины Q, Кф и #0 являются постоянными, то из вы­ражения (VI-19) видно, что при увеличении глубины х пло­щадь поперечного сечения потока wx тоже увеличивается, т. е. происходит некоторое растекание раствора в стороны. Однако для ориентировочных расчетов расхода поглощающе­
го колодца вместо wx можно принимать площадь поперечно­го сечения этого колодца, а вместо величины х глубину залегания уровня грунтовых вод /.

При смыкании вертикального потока с поверхностью уровня грунтовых вод площадь поперечного сечения этого потока составляет;

Щ = ~I" (VI-20)

Кф

Представляя выражение (VI-19) в дифференциальном виде и интегрируя его, можно получить уравнение для опре­деления времени движения раствора от дна колодца до уров­ня грунтовых вод:

'= ['~ 2,зя°lg ('+ /У]' (VI"21)

Когда уровень раствора в колодце находится на высоте его дна (#о = 0), то растекания раствора в стороны не про­исходит, если не принимать во внимание горизонтальное движение его под влиянием капиллярных сил и явлений диффузии. В этом случае время движения раствора от дна колодца до уровня подземных вод равно:

(41-22)

КФ

Если заменить в уравнениях (VI-21 и VI-22) величину р, эффективной активной пористостью

1

Р-э = г^1 + h

То при движении растворов в водопроницаемых породах можно определить время движения условной границы участ­ка насыщения от дна колодца до уровня подземных вод: при #0>0

Г / » м

I — 2,ЗЯ0 lg 11+ 1

'0,5

И при #о = 0

Fa = <VI'24> ф