Vízügyi Közlemények, 1985 (67. évfolyam)
3. füzet - Kovács György: A hosszirányú diszperzió jellemzésére szolgáló modell
A hosszirányú diszperzió jellemzésére szolgáló modell 401 Модель для описания продольной дисперсии д-р КО В А Ч Дёрдь. дипл. инженер член-корреспондент АН ВНР Исследования автора направлялись на выяснение фундаментального научного вопроса о том, каким образом и в какой степени влияют вероятностные вариации структуры пористой среды на движение фильтрующейся воды. В интересах анализа поставленного вопроса автором разработана сеточная модель, гидравлически соответствующий системе ходовтрубочек водовмещающей породы. Для верификации модели лучшую возможность предоставляет измерение продольной дисперсии в одномерном потоке с последующим сравнением практических и теоретических результатов. Поэтому на опытной колонке выполнена крупная серия измерений. Выводы, следующие из анализа данных измерений по линейной дисперсии концентрации, которая скачкообразно меняет свое значение на входе одномерной стационарной фильтрации соотнесены в три большие группы: выяснение влияния вероятностной внутренней структуры породы открыла возможность к лучшему познанию процесса дисперсии и к единой интерпретации ранее противоречивых заключений; — при помощи сетевой модели выведено обобщенное соотношение, при помощи которой можно определить как уравнение кривой прорыва, так и описание продольного распределения концентрации; — хорошее совпадение кривых по расчету с использованием сетевой модели с кривыми по натурным измерениям подтвердило правомерность предидущих теоретических заключений автора и в первую очередь применимость сетевой модели данного вида. В виду изменчивости поровой структуры на коротком интервале, как правило, найдется хотя бы одна более крупная трубочка, в которой индикатор продвигается с опережением и таким образом значительно раньше достигнет контрольного профиля. Продвижение средней концентрации происходит приблизительно соответственно средней поровой скорости и только на начальном участке — где влиянием химической диффузии пока нельзя пренебречь в пользу механической дисперсии — будет несколько выше, чем v e í, (отношение í 5 0/ í p< 1). Почти постоянное значение времени / 5 0 и краткость t 0 на начальном участке вынужденно увеличивают наклон кривой прорыва. На более длинном участке потока случайные воздействия уравновешивают друг-друга и как время добегания t 0 так и произведение ).t 0 приближаются к своим теоретическим значениям. Когда коэффициент неоднородности гранулометрического состава U велик, такое уравновешивание происходит более медленно, поэтому формирование общей кривой прорыва можно ожидать только через более длинный отрезок фильтрационного пути. При весьма неоднородном гранулометрическом составе (экстренно высокое значение U) поры не формируют единую систему трубчатых ходов, поэтому кривая прорыва становится невыраженной, либо даже не определяемой. Аналогичные затруднения возникают при низком значении гидравлического градиента. В таких случаях расход потока неодинаково распределяется по профилю, поэтому точечные значения концентрации в контрольном профиле не характеризуют среднее значение. Расхождения в результатах ранее выполненных измерений однозначно объясняются неодинаковостью длин фильтрационных моделей, благодаря чему уравновешивание случайных факторов происходило в неодинаковых условиях. Особенно приотиворечивыми оказались измерения, выполненные на сильно неоднородных пробах модельного грунта, что логично следует из необходимости уравновешивания после более длительного отрезка фильтрации. Постепенное формирование кривой прорыва на участке уравновешивания сильно влияет на лабораторные измерения, однако, с точки зрения практики можно пренебречь изменениями, произсходящими в непосредственной близости (500—1500 D 6 0) источника загрязнения. Поэтому достаточно, если общая кривая прорыва характеризуется с заданной точностью.
