Особенности миграционной схематизации и изучения массопереноса в ГГС

Поговорим о двух важных с нашей точки зрения аспектах, с которыми связано дальнейшее раз­витие теории массопереноса в ГГС. Первый связан с проблемой досто­верности решения прогнозных и обратных задач массопереноса и, в частности, определения типа моделей массопереноса и их мигра­ционных параметров. Второй аспект является следствием первого и касается физических основ феноменологического обоснования ма­тематического анализа процессов массопереноса в ГГС разных уровней.

Проблема достоверности количественного изучения массопереноса' в ГГС значительно сложнее, чем аналогичная проблема в теории филь­трации, так как требует обоснования двух как минимум совместно «работающих» моделей — гидрогеодинамической и гидрогеохими­ческой, а если учитывать и температурный фактор, то и третий — гид­рогеотермический. Достоверность в первую очередь связана с мигра­ционной схематизацией.

В процессах массопереноса роль различных факторов изменяется со временем. Это означает смену во времени различных моделей, ко­торыми реальный процесс может быть аппроксимирован. Оценивать это явление целесообразно путем сравнения природной обстановки с расчетной схемой. Для этого поданным натурных наблюдений строят безразмерные диагностические, графики выходных кривых и, сравни­вая их с эталонными, устанавливают закономерности процесса и адек­ватность типовой модели массопереноса. Как показывают исследова­ния, такая идентификация часто бывает неоднозначной в силу малого различия выходных кривых С (t). Примеры такого анализа приведены в работах . Заметим, что нередко на одном и том же объекте геофильтрационная схематизация, принятая для исследования про­цесса фильтрации, оказывается неприемлемой при изучении процессов массопереноса..

В миграционной схематизации особое внимание должно уделяться обоснованию тех гидрогеохимических процессов, которые наблюдаются на изучаемом объекте и являются так называемыми начальными миг­рационными условиями, а также тех, которые возникают под влия­нием факторов прогноза.

Модели массопереноса содержат обобщенные параметры, и не всегда известны вид, число и роль тех гидрогеохимических (физико­химических) процессов, которые могут появиться в прогнозной гидро­геохимической обстановке. Поэтому базирующаяся на обобщенных па* раметрах инженерная оценка процесса миграции может оказаться неверной. При гидрогеохимической схематизации требуется глубокое проникновение в физическую, т. е. гидрогеохимическую, сущность исследуемого математически процесса массопереноса, чтобы яснее видеть те гидрогеохимические допущения, которые принимаются при схематизации и выборе модели, и представлять те погрешности или неоднозначности, которые могут возникнуть в связи с этим в инженер­ных оценках. Один из путей решения проблемы связан с повышением уровня гидрогеохимической обоснованности моделей массопереноса. Для этого задачи массопереноса должны решаться совместно гидро­геологами, работающими в области гидрогеодинамики и в области гидрогеохимии. Особое внимание должно быть уделено постановке и проведению целенаправленных натурных гидрогеохимических ре­жимных наблюдений (мониторинг), по данным которых можно не только проверить оправдываемость принятых для прогноза моделей и миграционной схематизации, но и выявить необходимый объем и со­держание той информации, которая будет обеспечивать надежное ин­женерное решение задач с учетом экологических требований.