Условие задачи
При бурении вертикальной скважины с применением промывочной жидкости, содержащей добавку поверхностноактивного вещества – сульфанола, произошел в пределах водоносного пласта аварийный сброс бурового раствора.
Требуется определить:
1) предполагаемую конфигурацию размеры ореолов загрязнения в водоносном горизонте на время t1, t2, и t3 после аварийного сброса;
2) степень разбавления загрязняющего потока по состоянию на время t1, t2, и t3;
3) Интервал времени t4, после которого концентрация сульфанола в водоносном пласте достигнет ПДК, т.е. санитарной нормы.
Исходные данные:
1. Водоносный горизонт представляет собой песчаниковый коллектор с эффективной пористостью Пэф=5,3,%;
2. Мощность водоносного горизонта Н =2,5, м;
3. В пласте имеется сток, направленный по Аз=3100,
4. Скорость потока в водоносном горизонте V=2, см/сек;
5. Скорость естественного рассеяния (диффузии и инфильтрации) загрязняющего вещества V0=0,2, см/сек;
6. Объем аварийного сброса (утечки) бурового раствора Q=0,5, м3 ;
7 Концентрация загрязняющего вещества (сульфанола) в промывочной жидкости С=3, %;
8. Условная ПДК для загрязняющего вещества,- 1,8 мг/л.
9. Интервалы времени, t1=1 час, t2=3 часа, t3=10 часов
Загрязняющее вещество сульфанол в промывочной жидкости с плотностью 1,5 г/см3
Ответ
При решении делаем допущение, что загрязнение водоносного горизонта происходит по всей мощности одновременно, при VV0 . Решение сопровождается рисовкой схемы положения ореолов загрязнения в плане (см. рис. 1) и построением графика зависимости концентрации загрязняющего вещества от времени (см. рис. 2)
1. Определяем концентрацию и размеры предполагаемых ореолов загрязнения в различные моменты времени (t1, t2, и t3).
Положение границы ореола на разные промежутки времени в направлении стока определяем приближенно из расчета:
