Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения - Крайнов С.Р.

Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения — М.: Недра, 1987. — 237 c.
Скачать (прямая ссылка): geohimiyapodzemnihvodhozyaystveno1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 .. 121 >> Следующая

связи с этим следует ответить на вопрос - какие же принципы должны быть
положены в основу прогноза гидрогеохимических явлений, происходящих в
системах ''вода - порода", далеких от химического равновесия и
необратимых. Совершенно очевидно, что в таких условиях должен быть
осуществлен переход на другой, более высокий уровень методов прогноза,
основанных на принципах физико-химической гидродинамики и кинетики.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ
''ВОДА - ПОРОДА" И ПРОГНОЗЫ, ОСНОВАННЫЕ НА МЕТОДАХ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ГИДРОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ
Развитие этого вида моделирования в СССР связано с работами
Н.Н. Веригина, B.C. Голубева, В.И. Лялько, Е.В. Добровольского и др. Его
становлению способствовали также работы С.И. Смирнова, посвященные
анализу процессов массопереноса в подземной гидросфере. Для наших
конкретных задач важное значение имели результаты исследований В.И.
Лялько и Е.В. Добровольского* выполненные ими в последние годы [9, 27 и
др.]! При моделировании взаимодействий ''вода - порода" используют
математические модели гидрогеохимических процессов. Рассматривают
неравновесную гидрогеохимическую систему, потоки вещества в которой
связаны с градиентами напоров, определяющих фильтрацию раствора, и
градиентами химического потенциала, обусловливающими молекулярный перенос
вещества и процессы взаимодействий в гетерогенных системах. Распределение
концентраций растворенных веществ в водном растворе, фильтрующемся через
водопроницаемые породы, в любой точке гидрогеологической структуры в
любой момент времени может быть теоретически выражено математической
моделью, представляющей собой уравнение или систему уравнений, которые
описывают конвективное и диффузионное перемещение вещества, а также
источники вещества и кинетику взаимодействий в системе ''вода - порода".
При
* В. этом разделе в основном использованы опубликованные материалы этих
авторов.
226
схематизации природных условий и определенных допущениях такая модель, по
Н.Н. Веригину и Б.С. Шержукову, выражается уравнением:
С$ С '
Dx,y, z'q 2с+ Vx,y, zgradc + W = n -, (10)
где D - коэффициент конвективной диффузии; с - массовая концентрация
вещества в растворе; v - скорость фильтрации ;\7 - оператор Лапласа; t -
время; х, у, z - прямоугольные координаты; п - пористость. Член W
учитывает интенсивность появления или исчезновения вещества в объеме
раствора. Он характеризует изменение концентраций вещества в жидкой фазе
элементарного объема, с одной стороны, вследствие процессов массообмена
между твердой и жидкой фазами этого вещества, а с другой, - в результате
физико-химических реакций в самой жидкой фазе (например, при смешении
растворов различного химического состава или при изменении
термодинамических параметров), сопровождающихся возникновением или
выпадением вещества в осадок.
Общий анализ уравнения (10) показывает, что скорость фильтрации воды
влияет на распределение концентраций растворенного вещества по
водоносному горизонту, изменяя градиент концентраций, а также величину
коэффициента конвективной диффузии. Данные гидрогеохимических
исследований подтверждают эту зависимость. Очевидно, что распределение
концентраций вещества в растворе по пути фильтрации зависит также от
интенсивности источника вещества в каждой точке водоносного горизонта.
Зависимость параметра W от скорости фильтрации носит сложный характер.
Так, для процесса растворения солей известно кинетическое уравнение
W = kS (сн - с)(11)
где сн - концентрация насыщенного раствора при данной температуре; к -
константа скорости растворения; S - удельная поверхность растворяющейся
твердой фазы.
Вследствие того что распределение концентраций с вещества в растворе
зависит от скорости фильтрации воды, значение W через величину не-
досыщения (сн-с) в каждой точке водоносного пласта также зависит от
скорости фильтрации воды [9]. По данным тех же авторов, зависимость
кинетической константы к от скорости фильтрации не столь однозначна.
Процесс растворения твердого вещества в жидкости состоит из
последовательности стадии физической и химической природы (диффузионных,
адсорбционных и десорбционных реакций на поверхности твердой фазы),
взаимосвязь которых составляет физико-химический механизм процесса
растворения. Кинетическая константа к в уравнении (11) имеет разный
физический смысл в зависимости от того, какая из элементарных стадий
процесса растворения контролирует скорость всего процесса. Если такой
стадией является реакция на поверхности твердой фазы, то кинетическая
константа не зависит от скорости фильтрации. Не наблюдается, как правило,
зависимости константы к от скорости фильтрации также в случае
выщелачивания растворимых соединений из тупиковых или очень тонких
227
пор и трещин, по которым перенос растворенных веществ происходит путем
молекулярной диффузии. В случае когда общая скорость растворения
определяется скоростью диффузионного переноса в растворе от (или к)
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 .. 121 >> Следующая