- Код статьи
- 10.31857/S0869780924020055-1
- DOI
- 10.31857/S0869780924020055
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 56-65
- Аннотация
- На момент написания статьи не существует готовых программных кодов для расчета процессов тепломассопереноса и фильтрации в многолетнемерзлых породах (ММП). Существующие программы не решают задачи растепления (плавления) льда при растворении закачанными рассолами. В статье предлагается решение такой задачи, с использованием нового кода (FreezeThaw75), разработанного одним из авторов для расчета тепло- и массопереноса с учетом фазовых переходов вода–лед и лед–вода–вода. Модуль FreezeThaw75 разработан на С++ применительно к модельной среде Feflow v7.4-7.5. Проведена верификация работы модуля сравнение расчетов с аналитическим решением и другими программными кодами. Показана функциональность модуля при апробации на модели закачки рассола в мерзлые породы на одном из участков закачки в Далдыно-Алакитском районе Якутии. Особенностью расчетов в созданной модели является учет больших закачиваемых объемов высокоминерализованных рассолов (с минерализацией до 400 г/л). При взаимодействии с породами рассолы способствуют деградации льдистой составляющей ММП. При проектировании полигона закачки учитывают криогидрогеологические условия участка. Закачка производится в толщу ММП с высокой поглощающей способностью, особенно в районах, приуроченных к зонам тектонических нарушений. Разработанный модуль позволяет корректировать прогнозируемый потенциал эксплуатируемых участков закачки, а также может использоваться в качестве дополнительного элемента контроля процесса закачки и формирования техногенного водоносного горизонта в толще ММП.
- Ключевые слова
- тепломассоперенос модуль FreezeThaw75 фазовые переходы Далдыно-Алакитский район фильтрационная модель многолетнемерзлые породы высокоминерализованные рассолы коэффициент фильтрации С++
- Дата публикации
- 19.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 9
Библиография
- 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
