В. А. Мироненко динамика ползших поп московский

Особенности массопереноса в гетерогенных водоносных системах

1. 
   Общие представления о макродисперсии
   

До сих пор мы рассматривали процессы переноса ве­щества на микроуровне, точнее — для условий, когда среда считается гомогенной по проницаемости и емкости, а процессы массопереноса фильтрующимся потоком, — протекающими только на одном уровне, не зависящем от масштаба изучения. Реальные водоносные системы часто гетерогенны, т.е. подразделяются на подсистемы с резко различающимися фильтрационными свойствами и уров­нями процессов ^массообмена. В этих условиях именно гетерогенность будет определять основные эффекты, связанные с перераспределением массового потока веще­ства в водоносной системе. Наличие таких резких разли­чий в фильтрационных параметрах и режимах массопере­носа между отдельными элементами водоносного комп­лекса наиболее важно рассмотреть для двух основных систем:
[Т] с упорядоченной фильтрационной неоднородно­стью — чередование хорошо проницаемых слоев, где пре­обладает конвективный механизм переноса, со слабопро­ницаемыми, где доминирует молекулярно-диффузион- ный режим;
2 гетерогенные системы неупорядоченного строе­ния— комплексы трещиновато-пористых (или макропо­ристых) пород, в которых конвективный перенос связан с трещинами (или макропорами), а в пористых блоках преобладает молекулярная диффузия. Сюда же следует отнести комплексы фильтрующих пористых пород, кото­рые содержат многочисленные слабопроницаемые вклю­чения, не выдержанные ни по площади, ни по разрезу.
В рассматриваемых гетерогенных системах переме­щение фронта вытеснения по относительно хорошо про­ницаемым слоям (трещинам) существенно замедляется благодаря молекулярной диффузии из них в слабопрони­цаемые слои (в пористые блоки). При этом вблизи фронта возникает, как и в рассмотренном ранее случае дисперсии (см. раздел 6.3), переходная зона, ширина которой пред­определяется, однако, не столько собственно диффузион­но-дисперсионными эффектами в проницаемых слоях (трещинах), сколько интенсивностью оттока вещества в слабопроницаемые слои (блоки). Таким образом, имеют место эффекты, внешне сходные с результатами действия дисперсии, но вызванные, однако, принципиально иной причиной - макроструктурой среды, гетерогенной ее про­ницаемостью и емкостью. По аналогии, эффекты такого рода могут быть названы макродисперсией. Масштаб ее проявления, как мы убедимся, гораздо крупнее, нем в случае рассмотренных выше дисперсионных явлений, ко­торые обусловлены неоднородностью поля скоростей на уровне пор или трещин и которые мы в дальнейшем будем именовать для точности микродисперсией.

2.