- PII
- 10.31857/S0869780924020055-1
- DOI
- 10.31857/S0869780924020055
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 2
- Pages
- 56-65
- Abstract
- The article discusses the application of FreezeThaw75 module, developed by one of the authors to calculate heat and mass transfer taking into account water–ice and ice–water–water phase transitions. Numerical simulations are compared with the analytical solution and other software codes. The module was tested at one of the injection sites in Daldino-Alakitskii district of Yakutia. FreezeThaw75 module was developed in relation to Feflow v7.4–7.5 model environment. The module was tested on a model of brine injection into frozen rocks. The model simultaneously takes into account the movement of groundwater flow, heat and mass transfer and phase transitions. A feature of the calculations in the developed model is the consideration of large injected volumes of highly mineralized brines.It influences the degradation of permafrost and takes into account the cryohydrogeological conditions of the site. Brines are injected into permafrost rocks with a high absorption capacity especially in areas confined to zones of tectonic disturbances. The developed module can adjust the predicted potential of the operated injection sites. It can also act as an additional element of control over the injection process and the formation of an artificial aquifer in the permafrost rocks.
- Keywords
- тепломассоперенос модуль FreezeThaw75 фазовые переходы Далдыно-Алакитский район фильтрационная модель многолетнемерзлые породы высокоминерализованные рассолы коэффициент фильтрации С++
- Date of publication
- 19.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 7
References
- 1. Гольдберг В.М., Скворцов Н.П., Лукьянчикова Л.Г. Подземное захоронение промышленных сточных вод. М.: Недра, 1994. 282 с.
- 2. Дроздов А.В. Захоронение дренажных рассолов в многолетнемерзлых породах (на примере криолитозоны Сибирской платформы). Иркутск: Изд-во ИГТУ, 2007, 296 с.
- 3. Дроздов А.В. Оценка перспективности участка “Левобережный” для захоронения дренажных рассолов трубки “Удачной” // Изв. Сиб. отд. Секции наук о Земле РАЕН. 2013. № 1(42). С. 146–156.
- 4. Дроздов А.В. Структурно-тектонические критерии оценки приемистости массивов для захоронения сточных вод алмазодобывающих предприятий в криолитозоне Западной Якутии // Криосфера Земли. 2006. Т. X. №2. С. 27–45.
- 5. Дроздов А.В., Готовцев С.П. Особенности миграции рассолов в криолитозоне при их подземном захоронении // Формирование подземных вод криолитозоны. Якутск: ИМЗ СО РАН, 1992. С. 31–48.
- 6. Дроздов А.В., Иост Н.А., Лобанов В.В. Криогидрогеология алмазных месторождений Западной Якутии. Иркутск: Изд-во ИГТУ, 2008. 507 с.
- 7. Егоров А.Г. Фильтрационные эффекты в задачах тепломассопереноса и деформирования насыщенных пористых сред: автореф. дис. ... д.ф-м.н., специальность 01.02.05. Казань, 1999. 31 с.
- 8. Ершов Э.Д., Комаров И.А., Чувилин Е.М. Прогноз процессов взаимодействия жидких техногенных рассолов, захороняемых в массиве мерзлых пород // Геоэкология. 1997. № 2. С. 19–29.
- 9. Костерина Е.А. Математическое моделирование и численное решение одномерных задач насыщенно-ненасыщенной фильтрации: автореф. дис. ... к.ф-м.н., специальность 05.13.18. Казань, 1999. 15 с.
- 10. Grenier C., Anbergen H., Bense V., Chanzy Q. et al. Groundwater flow and heat transport for systems undergoing freeze-thaw: Intercomparison of numerical simulators for 2D test cases // Advances in Water Resources. 2018. V. 114. P. 196–218.
- 11. McKenzie J.M., Voss C.I., Siegel D.I. Groundwater flow with energy transport and water–ice phase change: Numerical simulations, benchmarks, and application to freezing in peat bogs // Advances in Water Resources. V. 30. Is. 4. 2007. P. 966–983.
- 12. Mohammed, A.A., Bense, V.F., Kurylyk BL. et al. Modeling reactive solute transport in permafrost-affected groundwater systems // Water Resources Research. 2021. 57(7), art. e2020WR028771. https://doi.org/10.1029/2020WR028771
- 13. Diersch, H.-J. G. FEFLOW: Finite Element Modeling of Flow, Mass and Heat Transport in Porous and Fractured Media. FEFLOW. 2014. 1018 p. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-38739-5
