ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оценка влияния нефтепромысловых рассолов на качество речных вод с применением математических методов из "Гидроэкология Башкортостана" Как известно, наиболее устойчивая часть речного стока, которая обеспечивает гарантированный расход водотоков, связана с его подземной составляющей. Доля последней в общем объеме речного стока изменяется от 10 до 50%. У малых рек и речек она в меженные периоды достигает 100%. Поэтому химический состав вод рек, особенно малых, имеющих небольшую площадь водосбора, в значительной степени определяется геохимическими особенностями подземных вод, причем наиболее отчетливо эта зависимость проявляется в районах, где последние испытывают интенсивное техногенное воздействие. [c.247] Однако существенного накопления a lj в воде при этом не происходит вследствие высокой минерализации подвергающихся метаморфизации рассолов (200-300 г/л, или 5-10 моль/л) и относительно низких концентраций адсорбированного кальция в поглощенном комплексе пород (до 40-60 ммоль/100 г). [c.250] На примере р. Манчарки (приток р. Белой), с использованием результатов натурных наблюдений и математического моделирования, рассматриваются особенности формирования маломинерализирован-ных речных вод под влиянием рассолов нефтеносных каменноугольных отложений. [c.250] Многолетняя разработка Манчаровского нефтяного месторождения, расположенного в Бирской впадине Волго-Уральской антеклизы, привела к сильному засолению (41,6-85,8 г/л) подземных вод верхнепермских комплексов (см. табл. 28). В свою очередь, их разгрузка на поверхность вызвала коренное изменение гидрохимического режима реки — одного из основных источников хозяйственного водоснабжения и орошения исследуемого района. Поэтому моделирование процессов смешения вод различных химических типов — важная теоретическая и практическая задача. Как отмечают А. А. Дзюба и др. [ 1987], на основе математических моделей смешения можно осуществлять оперативный контроль за изменением гидрохимической обстановки на реках и прогнозирование концентраций компонентов на различных участках реки. [c.250] Считаем, что коэффициент шероховатости постоянен вдоль течения реки и равен и = 33,3 (в форме Маннинга) или с = 119880 (в форме Шези). [c.251] Уклон дна у,(х) характеризуется значениями 0,025,0,01,0,006,0,002 прих=0,7,4,7, 6,8, 9,1 км соответственно (переход от одного значения у, к другому осуществляется линейным образом). [c.251] Принимаем, что концентрация С1 S x,f) в некоторый начальный момент /о (до загрязнения) по всему течению одинакова и равна 2,8 мг/л. [c.251] Сведения об источниках загрязнения содержатся в табл. 29, где fsj — концентрация С1 в сбрасываемых водах, г/л, j-ro источника — количество сбрасываемых вод, мУчас, j-ro источника. [c.251] Решение уравнения (5.9) не зависит от качественных показателей воды (хотя в обшем случае эта связь и сушествует) и служит для определения в каждой точке пространства х среднего уровня воды у х,1). [c.252] Уравнение (5.10) позволяет следить за динамикой любого химически пассивного элемента Следует отметить, что модель (5.9-5.10) получена для условий мгновенного смешения компонентов, содержа-шихся в речных водах и в водах источника загрязнения. [c.252] Для уравнения (5.10) была выбрана неявная двухслойная схема с боковыми разностями по х, которая не накладывает ограничений на шаги по времени и пространству. Отметим, что для реальных задач данного типа (распространение консервативного компонента в неуста-новившемся потоке) точность расчетов (первый порядок по х и по /), получающаяся по такой схеме, оказывается достаточной. [c.252] Уравнение (5.16) и аналогичное ему уравнение для нахождения 7 4+1 (5.14) решаются методом исключения. Из формул (5.19) следует, что для уравнения (5.16) метод исключения устойчив. Общий же алгоритм решения системы уравнений качества таков сначала находится на каждом временном слое уровень воды — у, +1 (попутно определяется расход воды — б,,/+1 +1), а затем с помошью найденных функций решается уравнение (5.18). [c.253] Численное решение данной задачи было реализовано в виде программы для ПЭВМ. [c.253] Отличительной особенностью поведения С1 на математической модели служат резкие скачки его концентрации, вызванные влиянием разгрузки в реку высокоминерализованных источников хлоридного состава. [c.254] Таким образом, в результате математического прогнозирования получена модель распределения С1 в малом водотоке, испытывающем интенсивное техногенное влияние от эксплуатации нефтяного месторождения. Результаты модельных расчетов адекватно отражают процесс динамики солепереноса в водной среде. Математическая модель, основанная на уравнениях Сен-Венана и конвективной диффузии, дает возможность решать и обратную задачу поиск источников загрязнения речных вод по превышению концентрации консервативных элементов над фоновыми значениями. Внедрение математических методов в гидрохимию позволяет научно обоснованно размещать автоматические станции контроля за состоянием водной сети, организовать мониторинг речных систем. [c.254] Вернуться к основной статье