Cтраница 2
Продолжая разговор о дисперсионных эффектах, стоит, очевидно, кратко остановиться на некоторых стереотипах, связанных с поперечной дисперсией. Так, во многих работах последнего времени настойчиво подчеркивается слабое поперечное ( особенно профильное) развитие наблюдаемых ореолов миграции, из чего молчаливо, а подчас и явно делается вывод о малой роли поперечной дисперсии в рассматриваемых условиях. Наряду с известным положением о пренебрежимой значимости продольной микродисперсии при длительной миграции в однородных пористых образованиях, все это создает впечатление о некой второстепенности процессов поперечного рассеяния вещества, по крайней мере в пористых породах. Между тем, уже самые элементарные представления говорят оо обратном: чем больше масштаб переноса, тем выше значимость поперечного рассеяния, ибо оно осуществляется через бококую поверхность ореола, возрастающую ( при непрерывном поступлении вещества) примерно линейно по мере увеличения длины переноса. Короче говоря, поперечное рассеяние, и в частности поперечная дисперсия, потенциально представляет во многих крупномасштабных процессах переноса первостепенный интерес и нуждается поэтому в самом тщательном изучении и анализе. [16]
Продолжая разговор о дисперсионных эффектах, стоит, очевидно, кратко остановиться на некоторых стереотипах, связанных с поперечной дисперсией. Так, во многих работах последнего времени настойчиво подчеркивается слабое поперечное ( особенно профильное) развитие наблюдаемых ореолов миграции, из чего молчаливо, а подчас и явно делается вывод о малой роли поперечной дисперсии в рассматриваемых условиях. Наряду с известным положением о пренебрежимой значимости продольной микродисперсии при длительной миграции в однородных пористых образованиях, все это создает впечатление о некой второстепенности процессов поперечного рассеяния вещества, по крайней мере в пористых породах. Между тем, уже самые элементарные представления говорят оо обратном: чем больше масштаб переноса, тем выше значимость поперечного рассеяния, ибо оно осуществляется через бококую поверхность ореола, возрастающую ( при непрерывном поступлении вещества) примерно линейно по мере увеличения длины переноса. Короче говоря, поперечное рассеяние, и в частности поперечная дисперсия, потенциально представляет во многих крупномасштабных процессах переноса первостепенный интерес и нуждается поэтому в самом тщательном изучении и анализе. [17]
Такие оценки особенно эффективны для объемных ореолов рассеяния, в формировании которых большую роль играют механизмы поперечной дисперсии и смешения, хотя очевидна их польза и для других форм существования миграционных потоков. Идея балансовых расчетов проста: оценивается обеспеченность солями, поступившими из бассейна промышленных стоков, различных полных сечений, ортогональных направлению основного переноса. Расчеты должны проводиться как по сумме веществ, так и дифференцированно - для трассерных компонентов и неустойчивых или химически активных инг-радиентов. Если, например, оказывается, что массовый поток трассера через расчетное сечение отвечает интенсивности солевого источника по данному компоненту, то можно предположить, что режим массопереноса в рассматриваемой области близок к квазистационарному, а наблюдаемые концентрации близки к предельным; в противном случае следует внести коррективы на возможный дисперсионный отток вещества в поперечном направлении ( см. далее), и если его роль незначительна, то можно ожидать дальнейшего роста концентрации. Для неинертных инградиентов сопоставление балансовых оценок по ряду сечений дает общее представление об интенсивности таких процессов, как сорбция, ионный обмен, деструкция. Таким образом, балансовые оценки помогают контролировать тенденции процесса переноса в пространстве и во времени, отражая суммарный вклад многих факторов в наблюдаемое распределение вещества; их применение правомочно и при интенсивном развитии поперечного рассеяния или разбавления мигрирующих компонентов в естественном потоке. [18]
Принципы организации режимных наблюдений заметно различаются в зависимости от ожидаемого режима рассеяния загрязняющих компонентов - от пространственно-временных закономерностей формирования и строения ореола загрязнения. Для ореолов растекания основным показателем интенсивности переноса служит конвекция, а смешение некондиционных и пластовых вод происходит в основном вблизи фронта вытеснения; сам процесс является резко нестационарным на всех этапах миграции, и поэтому для изучения его показателей необходимо детальное временное прослеживание. При этом, даже если фронт загрязнения и не выражен достаточно четко, общая гидродинамическая ситуация, а именно структура сетки движения, установленная по геофильтрационным наблюдениям, позволяет выделить наиболее важные ленты тока и сосредоточить на них основной объем наблюдательных скважин. Для них характерно сильное влияние поперечной дисперсии и заметное разбавление мигрирующих стоков; сам процесс рассеяния тяготеет к стационарности ( квазистационарности), по крайней мере, в областях, прилежащих к источникам загрязнения. Здесь первостепенное значение приобретает изучение пространственных закономерностей, обусловленных процессами смешения. Такие загрязнения наиболее надежно контролируют площадные системы наблюдательных скважин, расположенных по линиям не только вдоль, но и вкрест направления основного переноса: они позволяют оценить роль эффектов поперечного рассеяния и обеспеченность веществом различных расчетных сечений, что является обязательным элементом эпигнозных, а затем и прогнозных построений ( см. разд. [19]