Cтраница 1
Мощности зон аэрации и насыщения непостоянны и зависят прежде всего от геологического строения, климатических условий и рельефа местности. На территория СССР имеются районы, где зона аэрации отсутствует. В таких районах зона капиллярного поднятия или зона насыщения достигают поверхности земли. В других районах, при соответствующих климатических условиях и геологическом строении, мощность зоны аэрации может достигать нескольких десятков метров. Мощность водоносных пород ( зоны насыше-ния), так же как и мощность зоны аэрации, колеблется от нескольких дециметров до десятков метров. [1]
Рассматриваемые ниже расчетные модели дифференцируются в зависимости от: а) выдержанности ( постоянства) мощности зоны аэрации ( тА), контролирующей время прохождения через нее мигрантов fA ( x) ( x - текущая координата в направлении ленты тока - см. рис. 10.8) и б) временных закономерностей изменения концентрации загрязня ющих веществ в инфильтрационных водах. [2]
В общем случае защищенность подземных вод оценивается на основе четырех показателей: глубины залегания грунтовых вод или мощности зоны аэрации, строения и литологического состава слагающих пород этой зоны, мощности и распространенности слабопроницаемых отложений над грунтовыми водами и фильтрационных свойств пород над уровнем грунтовых вод. Наибольшее влияние на скорости и объемы инфильтрующихся загрязненных вод оказывают два последних признака, а глубина залегания грунтовых вод имеет подчиненное значение. Поэтому при предварительных оценках категорий защищенности пользуются параметром мощности зоны аэрации и расчетами глубин и скоростей инфильтрации загрязненных вод. При более детальных оценках в расчеты или прогнозные модели вводят такие параметры, как поглощающие, сорбционные свойства пород и соотношения уровней водоносных горизонтов с целью оценки горизонтальных направлений и объема миграции загрязненных вод по латерали. [3]
На общем фоне закономерного распределения подземного стока, определяемого влиянием климатических факторов и рельефа, проявляются особенности формирования подземного стока в зависимости от гидрогеологических факторов и прежде всего состава и мощности зоны аэрации и водопроницаемости водовмещающих пород. Наиболее наглядно это влияние в районах развития интенсивно закарстоваиных пород, грубообло-мочных отложений конусов выноса, аллювиальных отложений современных и древних переуглублений речных долин, хорошо проницаемых флювиогляциальных пород, где значительно увеличивается подземный сток. [4]
В зависимости от объемов стабилизированных грунтов и, следовательно, количества использованных реагентов, литолого-петрографического состава пород зоны аэрации и горизонта грунтовых вод, исходного состава последних, скорости фильтрации, мощности зоны аэрации локальный ореол грунтовых вод, загрязненных вследствие стабилизации грунтов, существует от 1 - 3 месяцев до 3 лет. [5]
В пределах каждого из выделенных подрайонов в свою очередь выделяются участки с неодинаковой глубиной залегания грунтовых вод, определяющей различие в балансе грунтовых вод и характеризуемой разновидностями режима грунтовых вод. Например, в районах распространения междуречного и приречного вида режима при мощности зоны аэрации менее 0 5 м режим грунтовых вод - характеризуется активной связью с дневной поверхностью, в расходной части их баланса испарение преобладает над оттоком; при мощности зоны аэрации от 0 5 до 4 м режим грунтовых вод характеризуется хотя и четкой, но менее активной связью с дневной поверхностью, в расходной части баланса подземных вод на большей части территории СССР ( за исключением аридной зоны) отток преобладает над испарением; при мощности зоны аэрации свыше 4 м режим грунтовых вод характеризуется слабой связью или отсутствием связи грунтовых вод с дневной поверхностью, в расходной части баланса испарение имеет подчиненное значение. [6]
В пределах каждого из выделенных подрайонов в свою очередь выделяются участки с неодинаковой глубиной залегания грунтовых вод, определяющей различие в балансе грунтовых вод и характеризуемой разновидностями режима грунтовых вод. Например, в районах распространения междуречного и приречного вида режима при мощности зоны аэрации менее 0 5 м режим грунтовых вод - характеризуется активной связью с дневной поверхностью, в расходной части их баланса испарение преобладает над оттоком; при мощности зоны аэрации от 0 5 до 4 м режим грунтовых вод характеризуется хотя и четкой, но менее активной связью с дневной поверхностью, в расходной части баланса подземных вод на большей части территории СССР ( за исключением аридной зоны) отток преобладает над испарением; при мощности зоны аэрации свыше 4 м режим грунтовых вод характеризуется слабой связью или отсутствием связи грунтовых вод с дневной поверхностью, в расходной части баланса испарение имеет подчиненное значение. [7]
В пределах каждого из выделенных подрайонов в свою очередь выделяются участки с неодинаковой глубиной залегания грунтовых вод, определяющей различие в балансе грунтовых вод и характеризуемой разновидностями режима грунтовых вод. Например, в районах распространения междуречного и приречного вида режима при мощности зоны аэрации менее 0 5 м режим грунтовых вод - характеризуется активной связью с дневной поверхностью, в расходной части их баланса испарение преобладает над оттоком; при мощности зоны аэрации от 0 5 до 4 м режим грунтовых вод характеризуется хотя и четкой, но менее активной связью с дневной поверхностью, в расходной части баланса подземных вод на большей части территории СССР ( за исключением аридной зоны) отток преобладает над испарением; при мощности зоны аэрации свыше 4 м режим грунтовых вод характеризуется слабой связью или отсутствием связи грунтовых вод с дневной поверхностью, в расходной части баланса испарение имеет подчиненное значение. [8]
Слой небольшого размера, особенно если он залегает на глубине подошвы почвенного слоя, может включать только один блок. Для мощности зоны аэрации до 10 м размер блока может быть порядка 0 1т, где т - мощность зоны аэрации. Шаг по времени задается главным образом исходя из режима увлажнения и расходования влаги на поверхности земли. Особенно удобно принимать его равным одним суткам. Это позволяет использовать при решении задачи среднесуточные параметры, определяющие метеорологические условия. Безусловно, для ряда задач шаг по времени может быть большим или меньшим. Однако в случае его увеличения целесообразно провести предварительное численное экспериментирование, доказывающее возможность счета с большим шагом по времени. Для каждого слоя вводят характеристики, определяющие процесс влагопереноса. Начальные условия определяются исходным влагосодержанием в зоне аэрации и задаются либо исходя из непосредственных наблюдений, либо расчетом. [9]
Формирование ореола загрязнения первого вида проходит в два этапа. Первый этап соответствует просачиванию нефти через зону аэрации под действием силы тяжести. Длительность его зависит от общего количества нефти, поступающей на земную поверхность, ее физических свойств и фракционного состава, мощности зоны аэрации, литолого-петрографи-ческого состава пород. При прочих равных условиях, чем больше плотность и меньше кинематическая вязкость нефти, тем быстрее завершается первый этап. [10]
На режим грунтовых вод также влияют режим атмосферных осадков, температура воздуха и в меньшей степени режим поверхностных вод. Атмосферные осадки определяют основную приходную часть баланса грунтовых вод, а температура воздуха - величину испарения. Влияние температуры воздуха на уровенный режим грунтовых вод отчетливо-проявляется только при неглубоком ( до 3 - 5 м) их залегании, когда процессы испарения как в зоне аэрации, так и из водоносного горизонта играют существенную роль в его балансе. Из геологических факторов на режим грунтовых вод основное влияние оказывают литологический состав, мощность, свойства грунтов зоны аэрации, а также наличие или отсутствие мерзлого слоя в их основании. По преобладающему влиянию-того или иного фактора выделяют следующие виды режима грунтовых. Положение территории в той или иной климатической зоне обусловливает разновременность наступления максимальных и минимальных уровней грунтовых вод, и в целом они смещаются по времени в направлении с юга на север. Размеры многолетних колебаний уровней грунтовых вод в различных гидрогеологических условиях весьма разнообразны. Небольшие амплитуды наблюдаются в водоносных толщах, сложенных песками и гравийно-галечными. В суглинистых отложениях, характеризующихся низкой эффективной пористостью ( малой водоотдачей), амплитуда колебания наибольшая. Соотношение сезонных, годовых и многолетних среднегодовых амплитуд колебаний уровней грунтовых вод меняется в зависимости от мощности зоны аэрации. При малых глубинах залегания грунтовых вод годовая амплитуда часто в 1 5 - 2 раза больше многолетней, при больших же глубинах залегания это соотношение меняется на обратное. [11]