Проблемы гидрогеоэкологии : в 3 т. (4 кн.). Т. 1. Теоретическое изучение и моделирование геомиграционных процсссов
Покупка
Тематика:
Геология
Издательство:
Московский государственный горный университет
Год издания: 2002
Кол-во страниц: 611
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 5-7418-0123-4
Артикул: 699740.02.99
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
В монографии рассматриваются теоретические основы миграционных процессов, разрабатываются концептуальные (на базе исследования краевых задач) модели массопереноса в типовых гетерогенных водоносных системах с учетом физико-химических преобразований вещества: обосновываются эффективные алгоритмы решения миграционных задач методами математического (численного) моделирования, излагаются методы планирования и четные схемы интерпретации полевых индикаторных опробований, развиваются количественные подходы к постановке и обработке данных мониторинга качества подземных вод на участках их техногенного загрязнения; обосновываются модели для прогнозирования миграции высокоплотных солевых растворов, нефтепродуктов, радионуклидов и некоторых других веществ и компонентов, представляющих угрозу для подземной гидросферы на участках загрязнения; оценивается эффективность различных методов реабилитации качеств.) подземных вод; обосновываются водоохранные мероприятия; рассматриваются особенности практической реализации предлагаемых исследований авторов на различных объектах (горнодобывающие районы, водозаборы подземных вод, участки складирования высокотоксичных, в том числе радиоактивных, отходов, атомные электростанции и др.).
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- 21.00.00: ПРИКЛАДНАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГОРНОЕ ДЕЛО, НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО И ГЕОДЕЗИЯ
- ВО - Специалитет
- 21.05.04: Горное дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Проблемы гидрогеоэкологии : в 3 т. (4 кн.). Т. 3 (кн. 2). Прикладные исследования, 2002, 699740.04.99
Проблемы гидрогеоэкологии : в 3 т. (4 кн.). Т. 2. Опытно-миграционные исследования, 2002, 699740.03.99
Проблемы гидрогеоэкологии : в 3 т. (4 кн.). Т. 3 (кн. 1). Прикладные исследования, 2002, 699740.01.99
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
РЕААКQИОННЬIЙ С О В Е Т Председатель Л.А.ПУЧКОВ Зам. председаmеля л.х.гитис Члены редсовета И. В. ДЕМЕНТЬЕВ А.П.ДМИТРИЕВ Б.А. КАРТОЗИЯ В.В. КУРЕХИН М.В. КУРЛЕНЯ В.И. ОСИПОВ э.м. соколов К.Н. ТРУБЕЦКОЙ В.В.ХРОНИН В.А. ЧАНТУРИЛ Е.И. ШЕМЯКИН ИЗДАТЕЛЬСТВО московского ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТ А ректор МГГУ. чл. -корр. РАН директор Издательства МГГУ академик РАЕН академик РАЕН академик РАЕН академик РАЕН академик РАН академик РАН академик МАНВШ академик РАН профессор академик РАН академик РАН
ОХРАНА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕАЬI В.А. МИРОНЕНКО В.Г. РУМЫНИН ПРОБЛЕМЬI ГИАРОГЕОЭКОАОГИИ том 1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ И МОАЕЛИРОВАНИЕ ГЕОМИГРАUИОННЬIХ ПPOQEGGOB Издание 2-е, стереотипное МОСКВА И.ЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО /'ОСУ ДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 2 о о 2
УДК 622:502 Издание осуществлено nри nоддержке Российского Фонда фундаментальных и nрикладных исследований no nроекту 98-05-78006 Мироненко В.А., Румынин В.Г. Проблемы гидроrеоэколоrии. В 3-х т. Т. !.Теоретическое изучение и моделирование геомиграционных процсссов. -- 2-е изд., стер.- М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002.-611 с. ISBN 5-7418-0123-4 В монографии рассматриваются теоретические основы миграционных процессов. pal· рабатываются концептуальные (на базе исследования краевых задач) модели массопереноса в типовых гетерогенных водоносных системах с учетом физико-химических преобраэо~аний вещества: обосновываются эффективные алгоритмы решения миграционных задач метода· ми матем~тического (численного) моде.1ирования: юлагаются методы планирования и расчетные схемы интерпретации полевых индикаторных опробований: развиваются количест· ~енные 110дходы к постановке и обработке данных моннторин1·а качества подземнь1х вод на участках их техногеиного загрязнения: обосновываются модели для прогнозирования ми,·рации высокоплотных солевых растворов. нефтепродуктов. радионуклидов и некоторых других вешеств и компонентов, представляюшнх угрозу для подземной гидросферы на уча· стках ыгрюнения: оценивается эффективность рюличных методов реабилитации качества подземных вод: обосновываются водоохранные мероприятия: рассматриваются особенности практической реализации nредлагаемых исследований авторов на различных объектах (горнодобываюшие районы. водозаборы подземных вол. участки складирования высоко· токсичных. в том числе радиоактивных. отходов. атомные 111сктростанции и др.). ISBN 5-7418-0123-4 УДК 622:502 © В.А. Мироненко, В.Г. Румьшин, 1999 ©Издательство МГГУ, 1999 © В.А. Мироненко, В.Г. Румынин, 2002 ©Издательство МГГУ, 2002
Содержание TOMl Предисловие ................................................................ 27 Введение ...................................................................... 29 ЧАСТЬ 1 1 Гидродинамические основы теории массопереноса в подземных водах и породах зоны аэрации •..•.. 34 Глава 1. Основные физические механизмы массопереноса в водоносных породах и его математическая формализация .................... 36 1.1. Формы Переноса и рассеяния вещества ............... 36 1.1.1. Конвективный перенос ................................. 36 1.1. 2. Диффузионный перенос .............................. .43 1.1.3. Дисперсионный перенос ................................ 45 1.1.4. Осмос и наведенные им процессы ................. 53 1.1.5. Основные представления о миграции многофазных жидкостей ......................................... 59 1.2. Базовые уравнения и краевые условия для мате матического описания миграционных процессов ....... 64 1. 2.1. Общее уравнение массопереноса и его основные дифференциальные представления ........ 64 1.2.2. Уравнения миграционного потока перемен ной плотности ......................................................... 68 1.2.3. Краевые условия ........................................... 71 5
СОДЕРЖАНИЕ Г лава 2. Анализ физик о-математических моделей миграции в гомогенных водоносных породах ....... 78 2.1. Расчетная схема поршневого вытеснения ........... 79 2.2. Квазиодномерная расчетная схема продольной микродисперсии .......................................................... 82 2.3. Пространствеиные модели миграции в гомоген ных ВОДОНОСНЫХ ПОродах ............................................ 92 2.3.1. Поперечная микродисперсия в одномерном фильтрационном потоке ......................................... 92 2.3.2. Особенности пространствеиного рассеяния в условиях неодномерного фильтрационного поля ....................................................................... 103 Глава 3. Анализ физико-математических моделей миграции (макродисперсии) в гетерогенных водоносных комплексах ........................................ 11 7 3.1. Модели миграции в упорядоченного стратифи цированных пластах ............................................. 121 3 .1.1. Двухслойные системы ................................. 122 3.1.2. Многослойные водоносные пласты ............ 131 3 .1.3. О значимости вертикальной конвекции в водоносных и разделяющих пластах ................. 13 7 3.2. Комплексы трещиновато-пористых пород ........ 141 3.2.1. Принципиальные модели массопереноса ... 143 3.2.2. О параметрической тождественности рас четных моделей миграции .................................... 151 6
СОДЕРЖАНИЕ 3.2.3. Об аналогии между процессами массо и теплопереноса .................................................... 153 3.2.4. Некоторые обобщенные решения и их анализ .................................................................... 154 3.3. Анализ миграции в неупорядоченно-неоднородных системах на базе стохастических моделей мак родисперсии .............................................................. 157 3.3.1. Общие представления о стохастических моделях ................................................................. 157 3.3.2. Анализ принципиальных результатов изучения трехмерной мак родисперсии в неоднород ных средах ............................................................. 162 3.3.3. Стохастический анализ некоторых частных задач миграции в макронеоднородных средах ..... 169 3.3.3.1. Макродисперсия при площадной инфильтрации ................................................. 169 3.3.3.2. Макродисперсия при плотностной конвекции ....................................................... 172 3.4. Макродисперсия в стохастичеси неоднород ных средах с двойной пористостью .......................... 1 7 6 3.5. Основные выводы теоретического анализа ...... 179 Г лава 4. Основные представления о переносе влаги и загрязнений через зону аэрации ............... 192 4.1. Теоретические основы магопереноса в горных породах при неполном водонасыщении ................... 193 4.1.1. Общая энергетическая характеристика процесса влагопереноса ........................................ 193 4.1.2. Закон движения влаги ................................. 197 7
СОДЕРЖАНИЕ 4.1.3. Влияние гетерогенности иенасыщенных сред на влагаперенос ........................................... 203 4.1.4. Математические основы вертикального влагапереноса ....................................................... 210 4.2. Основные представления о массопереносе в не насыщенных грунтах ................................................. 215 4.2.1. Перенос в гомогенных грунтах ................... 215 4.2.2. Особенности массопереноса в неиасыщен ных гетерогенных средах ...................................... 219 Г лава 5. Гидрагеохимическое описание условий и процессов, контролирующих качественный состав подземных вод ............................................ 226 5.1. Естественный гидрагеохимический фон и его роль в проявлениях буферных свойств водонос ной системы ............................................................... 227 5.1.1. Общие сведения о качественном составе подземных вод ...................................................... 227 5.1.2. Определяющие минеральные равновесия .. 231 5.2. Основные процессы физико-химического преобразования вещества в подземных растворах (без учета фильтрации) .................................................... 23 6 5. 2.1. Межфазовые сорбционные и и онообменные взаимодействия ..................................................... 23 7 5. 2.1.1. Равновесная сорбция (адсорбция) .... 23 7 8
СОДЕРЖАНИЕ 5.2.1.2. Модель поверхностного комплексо образования .................................................... 246 5.2.1.3. Равновесный ионный обмен .............. 248 5.2.1.4. Модель кинетики сорбционных и ионо обменных взаимодействий ............................. 255 5.2.2. Термодинамика и кинетика процессов рас творения-осаждения ............................................. 257 5.2.3. Гомогенные (внутрифазовые) взаимодей ствия ...................................................................... 262 5.2.3.1. Комплексообразование ..................... 262 5.2.3.2. Исходные представления о коллоид ных формах переноса загрязнителей ............. 264 5.2.3.3. Деструкция химических соединений 267 Г лава 6. Миграционные модели физико химических трансформаций .................................. 281 6.1. Миграция активных компонентов в гомогенных породах ...................................................................... 281 6.1.1. Сорбционные и ионообменные взаимодей ствия ...................................................................... 281 6.1.1.1. Равновесная сорбция ......................... 281 6.1.1. 2. Особенности проявления кинетики сорбционных процессов ................................. 286 6.1.1.3. Ионаобменные взаимодействия в потоке подземных вод ................................. 288 6.1.2. Закономерности миграции компонентов, участвующих в процессах растворения осаждения ............................................................. 292 6.1.2.1. Простейшие расчетные схемы ........... 293 9
СОДЕРЖАНИЕ 6.1.2.2. Процессы равновесного растворенияосаждения вещества применительно к растворам сложного состава на подвижных гидроге охимических барьерах ................................... 299 6.1.3. Влияние внутрифазных реакций на интенсивность массопереноса и характер концентраци онных фронтов ...................................................... 309 6.1.3.1. Расчетные схемы, учитывающие роль комплексообразования в сорбционных и ионообменных процессах ...................................... 309 6.1.3.2. Модель миграции радиоактивных растворов, содержацих коллоидные частицы 3 15 6.1.3.3. Деструкция мигрантов ....................... 318 6.2. Модели миграции неконсервативных компо нентов в гетерогенных водоносных системах ........... 325 10 6. 2.1. Сорбция в стратифицированных пластах ... 3 26 6.2.2. Сорбция в стохастически неоднородных системах ................................................................ 330 6.2.3. Миграция в трещиновато-пористых породах.333 6.2.3.1. Особенности межфазовых взаимо действий .......................................................... 333 6.2.3.2. Коллоидный транспорт вещества в трещиновато-пористых породах ................. 335 6.2.3.3. Описание деструкции вещества в трещиновато-пористых породах ................. 340 6.2.3.4. Обобщенный аналитический подход к исследованию миграции в гетерогенный системах .......................................................... 344
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти