Крохичева И. В., магистрантка 2 г/о, каф. гидрогеологии, научн. рук. в.н.с. Поздняков С. П.
С 1963 г на Сибирском химическом комбинате (СХК),
расположенном в районе г. Томска, производят
захоронение жидких радиоактивных отходов в
водоносные горизонты (песчано-глинистые
отложения мелового возраста) на глубины от 270 м до
400 м.
На кафедре гидрогеологии МГУ была разработана
и откалибрована региональная геофильтрационная
модель территории исследования [1]. Региональная
модель описывала слоистую систему. Шаг разбивки
модели 500*500 м. Средняя мощность выделяемых слоев
составляла десятки метров (от 30 до 50 м). По данным
же детального разреза скважин, видно, что как
водоносные горизонты, так и слабопроницаемые
толщи представляют собой переслаивание песчаных
и глинистых прослоев. Мощность их изменяется от 2
до 10 м.
По данным литологического расчленения
разрезов около двухсот скважин, расположенных в
пределах промплощадки СХК, встречаемые
литологические разности были объединены в 2
фации. И для двух фациальной системы была
построена модель неоднородности [2]. Позже кроме
основных "песка" и "глины", основываясь на
относительной проницаемости горных пород и
преобладании в разрезе были выделены еще две
промежуточные фации ("песок глинистый" и "глина
песчанистая").
Создание трехмерных моделей литологической
неоднородности водовмещающих отложений
промплощадки основывалось на использовании
модели цепи Маркова и проводилось с помощью
пакета программ T-PROGS [3]. Полученные
характерные размеры литологических разностей в
плане составили: для "песка" и "глины" около 300 м,
для "глинистого песка" и "песчанистой глины"
около 100 м. Характерные мощности около 4-6 м.
Полученные модели литологической
неоднородности были преобразованы в модели
фильтрационной неоднородности. Для песка и глины
были приняты характерные для них в данном районе
значения проницаемости (1 м/сут и 0,0001 м/сут
соответственно), для промежуточных разностей:
глинистого песка и песчанистой глины - значения
равные 0,01 и 0,001 м/сут.
Затем, на полученных фильтрационных моделях
проводилось определение
эффективной проницаемости в вертикальном и
горизонтальном направлениях. Для этого
моделировалась стационарная фильтрация в
горизонтальном и вертикальном направлениях, а по
результатам моделирования рассчитывался
эффективный коэффициент фильтрации как k=QL/F H,
где Q-расход, L
- длина пути фильтрации, F-площадь поперечного сечения, H
- перепад напоров. Полученные
значения горизонтальных и вертикальных
эффективных коэффициентов фильтрации показали
анизотропию слоев.
Основываясь на полученных результатах об
эффективной проницаемости, ранее используемая
слоистая региональная модель была преобразована
в анизотропную.
Для всех слоев модели задавался горизонтальный
коэффициент фильтрации и коэффициент
анизотропии. Для калибрации измененной модели
использовались: -данные замеров уровней в
естественных условиях по 48 скважинам, - величина
суммарной разгрузки подземных вод в р. Б.
Киргизка, оцененная по гидрологическим данным.
По результатам проделанной работы можно
сделать следующие выводы: 1) существует
значительная литологическая неоднородность, как
водоносных горизонтов, так и слабопроницаемых
толщ в районе исследования; 2) получена
существенная анизотропия эффективной
проницаемости элементов разреза,
соответствующих по мощности водоносным
горизонтам и слабопроницаемым толщамполигона закачки СХК; 3) возможно
использование анизотропной модели вместо
слоистой.
Работа выполнена при поддержке гранта АФГИР RG2-2395
1. Shestakov V. M. et all. Flow and transport modeling of liquid radioactive waste
injection using data from the Siberian Chemical Plant Injection Site, Environmental
Geology, 2002.
2. Carle S.F.,T-PROGS: Transition Probability Geostatistical Software. University of California. 1998.
3. Бакшевская В. А., Крохичева И.
В. Сравнение двух моделей фильтрационной
неоднородности песчано-глинистой толщи.
Экогеология-2003. СПб.
| 
