Экспериментальное изучение влагопереноса в ненасыщенных горных породах включает в себя выбор определенной физико-математической модели, проведение натурных и лабораторных исследований, а также интерпретацию полученных результатов. Конечная цель исследований - восстановление потока влаги. В изотермическом случае влагоперенос наиболее адекватно описывается моделью совместного нестационарного движения подземных вод в зонах полного к неполного насыщения. Модель позволяет восстановить поток влаги по данным о режиме влажности (или потенциала влажности) пород. В частности, если режим влажности изучен вдоль трубки тока то поток влаги восстанавливается путем численного решения обратной задачи на основе теории регуляризации. Этот метод имеет существенные преимущества по сравнению с другими методами восстановления потока влаги. Необходимость интерпретации режима влажности возникает и при определении параметров влагопереноса, что также сводится к решению обратных задач. Применение традиционных методов определения параметров влагопереноса, не учитывающих специфики обратных задач, приводит не только к высоким погрешностям, но в ряде случаев и к абсурдности результатов. В обзоре показано, что технические средства, используемые для изучения режима влажности и потенциала влажности пород, обладают инерционностью. Учет влияния инерционности технических средств и выбор рациональных схем проведения экспериментов, обеспечивающих единственность решения обратной задачи, способствуют повышению достоверности результатов исследования.
В монографии рассмотрены методы интерпретации данных опытных откачек (ОО) в гетерогенных водоносных пластах с проявлениями перетекания между ними. ОО составляют основную часть гидрогеологических разведочных работ, в значительной мере определяя их стоимость и эффективность. Вместе с тем методика проведения и интерпретации ОО существенно отстает от требований теории и практики, особенно при опробовании гетерогенных водоносных пластов, которое весьма актуально для объектов современных разведочных работ. В настоящей работе с общих методологических позиций рассматриваются геофильтрационные модели потоков при ОО, в которых особое внимание обращается на закономерности формирования упругой и гравитационной емкости (водоотдачи), а также на интерпретацию ОО. При этом в качестве основного инструмента для интерпретации ОО использует ся компьютерное моделирование, а для возможности его использования разработано программное обеспечение, доступное в Интернете.
Книга предназначена для специалистов, студентов и аспирантов, работающих и обучающихся в данной области гидрогеологии.
При проектировании водохранилищ и каналов требуется определение подъема уровня грунтовых вод и величины потерь воды на фильтрацию для различных периодов времени после устройства водохранилища или канала.
В настоящей работе рассматривается характерный случай, когда фильтрующий массив состоит из двух слоев грунта разной водопроницаемости (двухслойная среда), причем грунты верхнего слоя менее водопроницаемы, чем грунты нижнего слоя (обычно это суглинистый или супесчаный покров на песчаных отложениях). При этом мы принимаем, что можно пренебречь влиянием на фильтрацию из водохранилища или канала грунтов, залегающих под их дном (т. е. пренебречь сопротивлением этих грунтов фильтрационному потоку).
В книге излагаются методы определения фильтрационных свойств горных пород. В ней описываются конструкции опытных установок для откачек, нагнетаний и наливов, которые применяются для определения водопроницаемости, водоотдачи, трещиноватости горных пород. Приводятся способы фильтрационных расчетов.
Книга рассчитана на инженеров-проектировщиков, изыскателей гидротехнического строительства, а также может быть полезна для студентов вузов гидротехнической и гидрогеологической специальностей.
Анализ физико-химических и гидродинамических предпосылок позволяет сформулировать основные представления о закономерностях массопереноса в горных породах и подойти к схематизации гетерогенных процессов (адсорбции, ионного обмена, химических реакций), молекулярной диффузии, осмоса и микродисперсии, возникающей при фильтрации растворов. Количественная оценка ряда факторов и сводка литературных данных по величинам миграционных параметров показывают значимость отдельных процессов при массоперенос. При массопереносе растворов большое значение могут иметь адсорбция, осмос, диффузия в поглощенной фазе, массообмен между проточными и застойными зонами и т. п. Из имеющихся способов обработки опытных данных предпочтение должно отдаваться таким, которые позволяют осуществлять диагностику применимости той или иной модели процесса.
Обзор представляет интерес для гидрогеологов, занимающихся вопросами прогнозов качества подземных вод, для специалистов в области мелиоративной гидрогеологии, занимающихся вопросами засоления и рассоления земель, а такие для геологов, гидрогеологов и инженер-геологов, занимающихся вопросами поисковой геологии, закономерностей. формирования химического состава подземных вод, физико-химической мелиорации грунтов и т. п.
В работе излагаются новые методы расчета водопроницаемости горных пород опытными откачками, наливами и нагнетаниями.
Работа является практическим руководством по определению коэффициентов фильтрации полевыми методами и рассчитана на широкие круги инженеров-геологов, производящих изыскания для гидротехнического строительства.
настоящем издании рассмотрены различные методы сбора, накопления и обработки гидрогеологической информации; дано представление об элементах гидрогеологического картирования; впервые при решении гидрогеологических задач применены вероятностно-статистические методы обработки и анализа массовых гидрогеологических данных. Приведены типовые задачи с подробным разбором и исходные данные для самостоятельного решения аналогичных задач.
В книге дан разбор ряда основных методических вопросов интерпретации опытно-фильтрационных исследований, проводимых путем анализа применяемых расчетных зависимостей (с позиции теории нестационарной фильтрации) с использованием натурных данных. Рассматриваются методы, применяемые при гидрогеологических исследованиях и в нефтяной подземной гидродинамике. Приведены результаты исследования особенностей работы опытных (одиночных) и наблюдательных скважин в напорных и безнапорных пластах вдали от границ и вблизи прямолинейной границы с постоянным напором, включая прибрежные участки рек. Дано объяснение ряда пластовых явлений и явлений, в системе пласт—скважина. Исходя из определяющей роли дополнительных сопротивлений в скважине и прискважинной зоне, выявлены существенные дефекты ряда традиционных методов, основанных на использовании данных центральной (опытной) скважины при откачке со стационарным режимом.
Книга рассчитана на гидрогеологов. Она может представить интерес для нефтяников, занимающихся гидродинамическим исследованием скважин и пластов, а также для преподавателей и студентов соответствующих специальностей.
В книге рассмотрена типизация гидрогеологических условий в связи с изучением фильтрационных свойств пород. Даются аналитические методы определения фильтрационных свойств слоистых толщ водоносных пород на базе теории установившегося и неустановившегося движения, а также при наличии плановой неоднородности, когда границы пород различной проницаемости могут схематизироваться прямыми линиями. Освещается методика фильтрационных свойств неоднородных водоносных пород путем решения обратных задач с помощью моделирования. Излагаются методы изучения фильтрационных свойств трещиноватых и закарстованных водоносных пород. Приводятся примеры исследований.
Работа предназначается для гидрогеологов, а также проектировщиков и научных работников. Она может быть полезной при выполнении гидрогеологических работ для различных пелен.
В книге освещены теория и практика изучения фильтрационных свойств горных пород, проводимого для обоснования строительства и народнохозяйственных мероприятий, связанных с использованием подземных вод или борьбой с неблагоприятными последствиями их деятельности.
В книге подробно рассматриваются геологические и гидрогеологические закономерности и физико-геологические процессы, влияющие на фильтрационные свойства горных пород. Изучение этих закономерностей является основой для постановки опытных работ и других способов определения фильтрационных параметров. Приводятся сведения о новых методах изучения фильтрационных свойств.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся производственной и научно-исследовательской деятельностью в области гидрогеологии, а также может служить учебным пособием для студентов гидрогеологической специальности.