2.2. Визначення масштабів забруднення підземних вод
Гідрогеологічні умови є визначальним фактором розвитку процесу забруднення підземних вод, формування ореолу забруднень в місцях розташування джерел забруднення.
Різноманітність гідрогеологічних умов, обмеженість інформації про них на конкретних ділянках, складність процесів руху підземних потоків та забруднюючих речовин роблять кожний випадок самостійним дослідним завданням для оцінки масштабів забруднення підземних вод, яке можна вирішувати шляхом виконання інженерно-екологічних досліджень.
Масштаби забруднення підземних вод визначаються на час (згідно з прогнозними розрахунками або за фактичним станом) досягнення локалізації ореолу забруднення, тобто зупинки його розвитку.
Визначення об’єму V забрудненої частини водоносного горизонту (комплексу) проводиться за формулою (3).
,
(3)
де F – площа забруднення, м2;
m – середня потужність забрудненої частини водоносного горизонту, м;
na – активна пористість водонасиченої товщі, долі одиниць. Орієнтовні значення активної пористості водонасичених порід надані у таблиці 2.2.1
Таблиця 2.2.1.
-
Назва породи
Активна пористість
Гравелисто-галечні відкладення
0,30
Крупнозернисті піски
0,25
Дрібнозернисті піски
0,20
Супіски
0,10
Суглинки
0,06
Тріщинуваті породи
0,05
В умовах повного насичення шару ґрунту рідкими забруднюючими речовинами їх об’єм може бути визначено:
,
(4)
де h – глибина просочування, м;
q – дефіцит насичення, що чисельно рівні активній пористості водонасиченої товщі, долі одиниць.
Задача 2.3. У разі невідповідної гідроізоляції хвостосховища, відбувається просочування накоплених відходів углиб ґрунту, що складають на 1м суглинки, потім на 0,5м гравелисто-галечні відкладення і далі дрібнозернисті піски. На яку глибину просочаться відходи із хвостосховища, якщо 30% відходів, що зберігається, складає рідина та припускається повне звільнення хвостосховища від неї.
Таблиця 2.2.2.- Площа та глибина хвостосховища (хвостосховище 3)
Умови завдання |
Варіант 11 |
Площа хвосто-сховища, га |
220 |
Глибина хвос-тосховища, м |
5 |
Розв’язання: За формулою (4) визначимо глибину просочування рідких відходів. Дефіцит насичення ґрунту буде чисельно рівний активній пористості водонасиченої товщі дрібнозернистих пісків q=па=0,2
Оскільки нам відомо, що площа хвостосховища складає 220 га (2200000 м²) і відомо, що 30 % забруднюючої речовини складає рідина, то складаємо пропорцію для визначення площі забруднення рідиною-забруднювачем:
2200000 м² - 100%
Х - 30%, то
За формулою (4) визначаємо об’єм забруднюючими речовинами дорівнює:
Висновок: Рідкі відходи просочились на глибину 5 м вглиб на 1м суглинки, потім на 0,5м гравелисто-галечні відкладення і далі дрібнозернисті піски.
Задача 2.4. Який об’єм водоносного горизонту було забруднено в наслідок витоку рідких відходів? Підземні води залягають у товщі крупнозернистих пісків на глибині 1м та їх потужність складає 2,5м.
Таблиця 2.2.3. - Площа сховища та глибина втраченої речовини (сховище 3)
Умови завдання |
Варіант 2 |
Площа сховища, м2 |
220 |
Кількість втраченої рідини, м3 |
390 |
Оскільки рідина просочилась безпосередньо у підземні води при потужності водоносного горизонту m=2,5 м. За формулою (3) визначимо об’єм забрудненої частини водоносного горизонту:
Висновок: Рідкі відходи просочились вглиб крупнозернистих пісків, що спричинило забруднення 197,5м3 водоносного горизонту.